Xenondifluorid

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Kristallstruktur
Kristallstruktur von Xenondifluorid
Allgemeines
Name Xenondifluorid
Andere Namen

Xenon(II)-fluorid

Verhältnisformel XeF2
CAS-Nummer 13709-36-9
PubChem 83674
Kurzbeschreibung

farblose Kristalle[1]

Eigenschaften
Molare Masse 169,29 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

4,32 g·cm−3[2]

Sublimationspunkt

114,35 °C[2]

Dampfdruck

5,2 hPa (25 °C)[3]

Löslichkeit

Hydrolyse in Wasser[1]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [4]
03 – Brandfördernd 05 – Ätzend 06 – Giftig oder sehr giftig

Gefahr

H- und P-Sätze H: 272-301-314-330
P: 220-​260-​280-​284-​305+351+338-​310Vorlage:P-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze [4]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [5][4]
Brandfördernd Sehr giftig
Brand-
fördernd
Sehr giftig
(O) (T+)
R- und S-Sätze R: 8-25-26-34
S: 17-26-28-36/37/39-45
MAK

Fluoride 2,5 mg·m−3 einatembarer Staubanteil (als Fluoride gerechnet)[3]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
Vorlage:Infobox Chemikalie/Summenformelsuche vorhanden

Xenon(di)fluorid (XeF2) ist eine farblose, kristalline Edelgasverbindung. Sie wurde 1962 als dritte Verbindung eines Edelgases nach Xenonhexafluoroplatinat (XePtF6)[6] und Xenontetrafluorid[7] erstmals durch Rudolf Hoppe synthetisiert.[8] Unter speziellen Bedingungen reagiert Xenon mit Fluor zu dieser Substanz.

Darstellung

Direktsynthese aus Xenon und Fluor in der Gasphase, unter Zuhilfenahme von Katalysatoren wie Fluorwasserstoff oder Nickel(II)-fluorid sowie Bestrahlung mit UV-Licht.

$ \mathrm{Xe \ + \ F_2 \ \xrightarrow[UV-Licht]{Kat.} \ XeF_2 } $

Eigenschaften

XeF2-Kristalle

Physikalische Eigenschaften

Bei Normaldruck und einer Temperatur von 114,35 °C geht es durch Sublimation direkt vom festen in den gasförmigen Zustand über.[2] Der Tripelpunkt, an dem die drei Phasen fest, flüssig und gasförmig im Gleichgewicht stehen, liegt bei einer Temperatur von 129,03 °C.[2]

Chemische Eigenschaften

Beim raschen Erhitzen an der Luft zerfällt Xenondifluorid zu Xenon und Fluor. Trotz der negativen Bildungsenthalpie ($ \Delta_\mathrm{f}H^o = -163~\mathrm{kJ \cdot mol^{-1}} $) verläuft diese Reaktion explosionsartig, da eine große Volumenzunahme stattfindet. Kristalle von Xenondifluorid haben tetragonale Symmetrie. Das Kristallgitter enthält isolierte XeF2-Moleküle; der Xenon-Fluor-Abstand beträgt 198 pm.[9]

Verwendung

Xenon(II)-fluorid wird als starkes Oxidations- und Fluorierungsmittel in der organischen Synthese verwendet, z.B. für die aromatische Fluorierung.[10] Eine Mischung aus Magnesium und Xenon(II)-fluorid verbrennt mit einer 2575 K heißen Flamme.[11]

Weitere Edelgasverbindungen

Zuweilen konnten noch weitere Xenonverbindungen (v. a. Chloride, Oxide), aber auch die Kryptonverbindung Kryptondifluorid (KrF2) hergestellt werden. Außerdem vermutet man, dass es, parallel zu Xenon, auch verschiedene Radonoxide und -halogenide geben muss. Die meisten Edelgasverbindungen sind im Vergleich zu Xenondifluorid wesentlich instabiler und häufig hochexplosiv. Die Reaktivität der Edelgase nimmt vermutlich mit steigendem Atomgewicht zu, so dass Radondifluorid theoretisch noch etwas stabiler als XeF2 sein müsste.

Siehe auch

Einzelnachweise

  1. 1,0 1,1 Datenblatt Xenondifluorid bei Merck, abgerufen am 8. Oktober 2010.
  2. 2,0 2,1 2,2 2,3 CRC Handbook of Chemistry and Physics, 90. Auflage, CRC Press, Boca Raton, Florida, 2009, ISBN 978-1-4200-9084-0, Section 4, Physical Constants of Inorganic Compounds, p. 4-98.
  3. 3,0 3,1 Datenblatt Xenondifluorid bei AlfaAesar, abgerufen am 8. Oktober 2010 (JavaScript erforderlich).
  4. 4,0 4,1 4,2 Datenblatt Xenon difluoride bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 25. April 2011.
  5. Seit 1. Dezember 2012 ist für Stoffe ausschließlich die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung zulässig. Bis zum 1. Juni 2015 dürfen noch die R-Sätze dieses Stoffes für die Einstufung von Zubereitungen herangezogen werden, anschließend ist die EU-Gefahrstoffkennzeichnung von rein historischem Interesse.
  6. N. Bartlett: Xenon Hexafluoroplatinate(V) Xe+[PtF6], in: Proceedings of the Chemical Society, 1962, S. 218; doi:10.1039/PS9620000197.
  7. Howard H. Claassen, Henry Selig, John G. Malm: Xenon Tetrafluoride, in: Journal of the American Chemical Society, 1962, 84, S. 3593–3593; doi:10.1021/ja00877a042.
  8. Rudolf Hoppe, Wolfgang Dähne, H. Mattauch, K. M. Rödder: Fluorierung von Xenon, Angewandte Chemie, 1962, 74, S. 903; doi:10.1002/ange.19620742213.
  9. Henry A. Lewy, P. A. Agron: The Crystal and Molecular Structure of Xenon Difluoride by Neutron Diffraction, in: Journal of the American Chemical Society, 1963, 85, S. 241–242; doi:10.1021/ja00885a037.
  10. M. B. Smith, J. March, March's Advanced Organic Chemistry, 5th Ed., John Wiley Sons, New York, 2001, S. 707.
  11. E.-C. Koch, V. Weiser, E. Roth, S. Kelzenberg, Magnesium / Xenon(II) fluoride (MAX) - A New High Energy Density Material, 35th International Pyrotechnics Seminar, July 2008, Fort Collins, USA, S. 695.

Literatur

  • Melita Tramsek, Boris Zemva: Synthesis, Properties and Chemistry of Xenon(II) Fluoride, in: Acta Chim. Slov., 53/2/2006, S. 105–116. Online-PDF

Weblinks

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