Heksafluoroantymonian trifluoroksenonu

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Heksafluoroantymonian trifluoroksenonu
Ogólne informacje
Wzór sumaryczny

XeSbF
9

Inne wzory

XeF
3SbF
6, [XeF
3]+
[SbF
6]−
, XeF
4·SbF
5

Masa molowa

424,04 g/mol

Wygląd

jasnożółtozielone kryształy

Identyfikacja
Numer CAS

39797-63-2

Podobne związki
Podobne związki

[Xe
2F
3]+
[AsF
6]−
, [XeF
5]+
[AsF
6]−
, [XeF
3]+
[Sb
2F
11]−

Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)

Heksafluoroantymonian trifluoroksenonu, [XeF
3]+
[SbF
6]−
 – nieorganiczny związek chemiczny ksenonu na IV stopniu utlenienia z fluorem i antymonem. Ma on charakter soli, w której kationem jest [XeF
3]+
, a anionem [SbF
6]−
.

Historia[edytuj | edytuj kod]

W 1963 roku podjęto próbę syntezy nowych związków ksenonu poprzez rozpuszczanie tetrafluorku ksenonu (XeF
4) w ciekłym pentafluorku antymonu (SbF
5). Reakcji towarzyszyło wydzielanie gazu, a po odparowaniu rozpuszczalnika otrzymano żółte ciało stałe, którym nie okazał się jednak oczekiwany związek ksenonu(IV), lecz ksenonu(II) – undekafluorodiantymonian fluoroksenonu (XeF
2·2SbF
5)[2]. Późniejsze prace wykazały, że produkt ten powstał z powodu użycia XeF
4 zanieczyszczonego XeF
2[3][4], natomiast towarzyszący gaz był efektem obecności innych zanieczyszczeń[4]. Dane analityczne wskazujące na powstawanie kompleksu XeF
4 z SbF
5 w roztworze tych dwóch substancji opublikowano w 1966 roku – przypisano mu skład XeF
4·2SbF
5, jednak nie wyizolowano go z mieszaniny poreakcyjnej[5][3]. Związek o takim składzie został otrzymany w czystej formie i scharakteryzowany w roku 1971 w wyniku odparowania pod zmniejszonym ciśnieniem nadmiaru SbF
5 z roztworu XeF
4 w tej cieczy. Potwierdzono przy tym stosunek 1:2 XeF
4 i SbF
5 oraz wykazano, że związek ma charakter soli z kationem [XeF
3]+
[6].

W 1973 roku grupa Neila Bartletta poinformowała o udanej syntezie adduktu 1:1, tj. XeF
4·SbF
5 dwiema metodami: w wyniku reakcji XeF
4·2SbF
5 z XeF
4 w stosunku molowym 1:1 oraz przez stopienie równomolowych ilości XeF
4 i SbF
5. W obu przypadkach powstała jasnożółtozielona sól o temperaturze topnienia 109–113 °C[7]. Jej skład i budowa zostały potwierdzone metodami rentgenografii strukturalnej, spektroskopii Ramana i dyfraktometrii proszkowej[7][8].

Otrzymywanie i odmiany krystaliczne[edytuj | edytuj kod]

Heksafluoroantymonian trifluoroksenonu jest substancją dimorficzną; można go uzyskać w wysokotemperaturowej formie α i niskotemperaturowej formie β[4].

Forma α[edytuj | edytuj kod]

Addukt α-XeF
4·SbF
5 można otrzymać przez ogrzewanie w atmosferze suchego azotu równomolowych ilości XeF
4·2SbF
5 i XeF
4, a następnie ochłodzenie do temperatury pokojowej[7]. Alternatywna metoda polega na ogrzewaniu XeF
4·2SbF
5 z nadmiarem XeF
4 w temperaturze 80 °C, a następnie próżniowym odparowaniu nadmiaru tetrafluorku ksenonu w tej samej temperaturze[3]. W obu przypadkach powstaje wysokotemperaturowa odmiana α związku[3][4]:

XeF
4 + [XeF
3][Sb
2F
11] → 2α-[XeF
3][SbF
6]

Heksafluoroantymonian trifluoroksenonu α można otrzymać także przez stapianie równomolowych ilości tetrafluorku ksenonu i pentafluorku antymonu[7]:

XeF
4 + SbF
5 → α-[XeF
3][SbF
6]

Forma β[edytuj | edytuj kod]

Niskotemperaturowa forma β powstaje w wyniku krystalizacji odmiany α z ciekłego bezwodnego fluorowodoru poprzez powolne odparowanie rozpuszczalnika w temperaturze −10 °C. Formę tę można otrzymać także bezpośrednio, w wyniku reakcji nadmiaru XeF
4 z SbF
5 (w stosunku molowym 3,4 : 1) w ciekłym bezwodnym fluorowodorze w temperaturze 0 °C, a następnie odparowanie pozostałego XeF
4 i rozpuszczalnika w temperaturze pokojowej[8].

Opublikowane parametry krystalograficzne różnią się nieco między sobą:

  • układ jednoskośny, a = 5,50, b = 15,50, c = 8,945 Å (wszystkie ± 0,01 Å), β = 102,9 ± 0,3°, V = 743,3 ų, Z = 4, dc = 3.81 g·cm⁻³[7]
  • układ jednoskośny, a = 5,394(1) Å, b = 15,559(2) Å, c = 8,782(1) Å, β = 103,10(l)°, V = 717,85 ų, Z = 4, dc = 3,92 g·cm⁻³, F(000) = 744 i μ(Mo Kα) = 87,6 cm⁻³[8].

Właściwości[edytuj | edytuj kod]

Heksafluoroantymonian trifluoroksenonu tworzy (w formie β) jednoskośne kryształy[1][8] barwy jasnożółtozielonej[7][8] lub żółtozielonej o gęstości 3,92 g/cm³. Temperatura topnienia wynosi około 110 °C[1] (109–113 °C[7]). Temperatura przemiany odmiany krystalicznej β w odmianę α wynosi 95 °C, a w temperaturze pokojowej odmiana α ulega samorzutnej przemianie w postać niskotemperaturową β w ciągu 2–3 dni. Obie formy zostały scharakteryzowane za pomocą spektroskopii Ramana[7][9].

W przeciwieństwie do analogicznych pochodnych difluorku ksenonu[3], [XeF
3]+
[SbF
6]−
 w obecności nadmiaru XeF
4 nie tworzy adduktów bogatszych w tetrafluorek ksenonu[7].

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. ↑ a b c d CRC Handbook of Chemistry and Physics, David R. Lide (red.), wyd. 88, Boca Raton: CRC Press, 2007, s. 4-99, ISBN 978-0-8493-0488-0 (ang.).
  2. ↑ A.J. Edwards, J.H. Holloway, R.D. Peacock. New Fluorine Compounds of Xenon. „Proc. Chem. Soc.”, s. 275-276, 1963. DOI: 10.1039/PS9630000253. 
  3. ↑ a b c d e R.J. Gillespie, G.J. Schrobilgen. The XeF+
    3    , XeOF+
    3    , and XeO
    2    F+
     Cations. Preparation and Characterization by Fluorine-19 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy    . „Inorg. Chem.”. 13 (10), s. 2370–2374, 1974. DOI: 10.1021/ic50140a015.     
  4. ↑ a b c d Jamie Haner, Gary J. Schrobilgen. The Chemistry of Xenon(IV). „Chemical Reviews”. 115 (2), s. 1255–1295, 2015. DOI: 10.1021/cr500427p. 
  5. ↑ B. Cohen, R.D. Peacock. Properties of xenon fluoride adducts. „Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry”. 28 (12), s. 3056–3057, 1966. DOI: 10.1016/0022-1902(66)80037-4. 
  6. ↑ R.J. Gillespie, B. Landa, G.J. Schrobilgen. Trifluoroxenon(IV) μ-fluoro-bispentafluoroantimonate(V): the XeF+
    3     cation    . „Journal of the Chemical Society D: Chemical Communications”, s. 1543–1544, 1971. DOI: 10.1039/C29710001543.     
  7. ↑ a b c d e f g h i D.E. McKee, C.J. Adams, Neil Bartlett. Preparation and Raman spectra of the salts [XeF+
    3    ][SbF−
    6    ]    , [XeF+
    3    ][Sb
    2    F−
    11    ]    , [XeOF+
    3    ][SbF−
    6    ]     and [XeOF+
    3    ][Sb
    2    F−
    11    ]    . „Inorganic Chemistry”. 12 (8), s. 1722–1725, 1973. DOI: 10.1021/ic50126a003.     
  8. ↑ a b c d e P. Boldrini, R. J. Gillespie, P. R. Ireland, G. J. Schrobilgen. Crystal Structure of XeF+
    3    SbF−
    6    . „Inorg. Chem.”. 13 (7), s. 1690–1694, 1974. DOI: 10.1021/ic50137a030.     
  9. ↑ R.J. Gillespie, B. Landa, G.J. Schrobilgen. Raman Spectral Studies of α-XeF+
    3    SbF−
    6    , β-XeF+
    3    SbF−
    6    , XeF+
    3    Sb
    2    F−
    11    , XeF+
    3    AsF−
    6    , XeOF+
    3    SbF−
    6    , XeOF+
    3    Sb
    2    F−
    11    , and XeO
    2    F+
    Sb
    2    F−
    11    . „Inorganic Chemistry”. 15 (6), s. 1256–1263, 1976. DOI: 10.1021/ic50160a003.     
Źródło: „https://pl.wikipedia.org/w/index.php?title=Heksafluoroantymonian_trifluoroksenonu&oldid=60164431”