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关于氙化合物的基本介绍

2022.9.19

  氙在稀有气体元素中是化合物最多的。

  1962年,巴特列在研究无机氟化物时,发现强氧化性的六氟化铂可将O2氧化为O2+。由于O2到O2+的电离能(1165kJ/mol)与Xe到Xe+的电离能相差不大(1170kJ/mol),因此他尝试用PtF6氧化Xe。结果反应得到了橙黄色的固体。巴特利特认为它是六氟合铂酸氙(Xe[PtF6])。 这是第一个制得的稀有气体化合物。后期的实验证明该化合物化学式并非如此简单,包括XeFPtF6和XeFPt2F11。

  在成功合成六氟合铂酸氙后,化学家又尝试用类似的六氟化钌来氧化氙。结果发现除了生成Xe(RuF6)x外,还存在有氙和氟气直接生成二元氙氟化物的副反应。因此克拉森(Howard Claassen)通过让氙和氟在高温下反应,成功合成了四氟化氙。

  已经制得的、较重要的氙化合物包括:

  氙氟化物——XeF2、XeF4、XeF6

  氙的氟氧化物——XeOF2、XeOF4、XeO2F2、XeO3F2、XeO2F4

  氙氧化物——XeO3、XeO4

  二氟化氙可由Xe和F2混合气暴露在阳光下制得。但有趣的是,1960年代之前的半个世纪中,却没有人发现仅仅混合这两种气体就有可能发生反应。

  除此之外,化学家们还制得了一大批形式为XeOxY2的化合物,其中x = 1、2、3,Y是任何电负性强的基团,比如-CF3、-N(SO2F)2或-OTeF5。这类化合物范围相当广,可以有上千个之多,并且涉及氙和氧、氮、碳甚至金之间的化学键。一同报道的还有高氙酸、一些稀有气体卤化物和配离子。化合物Xe2Sb2F11中含有目前已知最长的化学键,其中的Xe-Xe键长308.71 pm。

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