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Hexafluoruro de xenón

compuesto químico

El hexafluoruro de xenón es un compuesto de gas noble con la fórmula XeF6. Es uno de los tres fluoruros binarios de xenón, los otros dos son el difluoruro de xenón y el tetrafluoruro de xenón. Todos los conocidos son exergónicos y estables a temperaturas normales. XeF6 es el agente fluorante más fuerte de la serie. Es un sólido incoloro que se sublima fácilmente en vapores intensamente amarillos.

 
Hexafluoruro de Xenón
Nombre IUPAC
Hexafluoruro de xenón
General
Fórmula estructural Imagen de la estructura
Fórmula molecular XeF6
Identificadores
Número CAS 13693-09-9[1]​
ChemSpider 123066
PubChem 139546
UNII WXC3I4P46T
F[Xe](F)(F)(F)(F)F
InChI=1S/F6Xe/c1-7(2,3,4,5)6
Key: ARUUTJKURHLAMI-UHFFFAOYSA-N
Propiedades físicas
Densidad 3560 kg/m³; 3,56 g/cm³
Masa molar 169,29 g/mol
Punto de fusión 322,4 K (49 °C)
Punto de ebullición 348,8 K (76 °C)
Estructura cristalina Octaédrica
Propiedades químicas
Solubilidad en agua reacciona con agua
Momento dipolar 0 D
Termoquímica
ΔfH0sólido -294[2]​ kJ/mol
Valores en el SI y en condiciones estándar
(25 ℃ y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.
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Preparación

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El hexafluoruro de xenón se puede preparar calentando XeF2 a aproximadamente 300 °C bajo 6 MPa (60 atmósferas) de flúor. Con NiF2 como catalizador, sin embargo, esta reacción puede proceder a 120 °C incluso en relaciones molares de xenón-flúor tan bajas como 1: 5.[3]​[4]​

Estructura

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La estructura de XeF6 requirió varios años para establecerse en contraste con los casos del XeF2 y el XeF4. En la fase gaseosa, el compuesto es monomérico. La teoría VSEPR predice que debido a la presencia de seis ligandos de fluoruro y un par de electrones solitarios, la estructura carece de una simetría octaédrica perfecta, y de hecho la difracción de electrones combinada con cálculos de alto nivel indica que el grupo de puntos del compuesto es C3v. Es una molécula fluxional. Oh es solo insignificantemente más alto, lo que indica que el mínimo en la superficie de energía es muy superficial.[5]​

La espectroscopía de 129Xe y 19F NMR indica que en solución el compuesto asume una estructura tetramérica: cuatro átomos de xenón equivalentes están dispuestos en un tetraedro rodeado por una matriz fluctuante de 24 átomos de flúor que intercambian posiciones en un "mecanismo de rueda dentada". Se conocen 6 polimorfos del XeF6, incluyendo uno que contiene iones XeF+
5 con iones puente F−
.[6]​ including one that contains XeF+
5 ions with bridging F−
 ions.[7]​

Reacciones

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Hidrólisis

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El hexafluoruro de xenón se hidroliza, en última instancia, proporciona trióxido de xenón:[8]​

XeF
6 + H
2O → XeOF
4 + 2 HF
XeOF
4 + H
2O → XeO
2F
2 + 2 HF
XeO
2F
2 + H
2O → XeO
3 + 2 HF
XeF
6 + 3 H
2O → XeO
3 + 6 HF

El XeF
6 es un ácido de Lewis, uniendo uno o dos aniones fluoruro:

XeF
6 + F−
 → XeF−
7
XeF−
7 + F−
 → XeF2−
8

Octafluoroxenatos

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Las sales del anión octafluoroxenato (VI) XeF2−
8 son muy estables, descomponiéndose solo por encima de los 400 °C.[9]​[10]​[11]​ Se ha demostrado que este anión tiene una geometría antiprismática cuadrada, basada en el análisis de contador de rayos X de un solo cristal de su sal de nitrosonio, el octafluoroxenato de nitrosonio.[12]​ Las sales de sodio y potasio se forman directamente del fluoruro de sodio y el fluoruro de potasio:[11]​

2 NaF + XeF
6 → Na
2XeF
8
2 KF + XeF
6 → K
2XeF
8

Estos son térmicamente menos estables que las sales de cesio y rubidio, que se sintetizan formando primero las sales de heptafluoroxenato:

2 CsF + XeF
6 → CsXeF
7
2 RbF + XeF
6 → RbXeF
7

que luego se pirolizan a 50 °C y 20 °C, respectivamente, para formar las sales amarillas de octafluoroxenato:[13]​ octafluoroxenate salts:[9]​[10]​[11]​

2 CsXeF
7 → Cs
2XeF
8 + XeF
6
2 RbXeF
7 → Rb
2XeF
8 + XeF
6

Estas sales son hidrolizadas por agua, produciendo diversos productos que contienen xenón y oxígeno.[11]​

Los otros dos fluoruros binarios de xenón no forman aductos estables con fluoruro.

Con aceptores de flúor

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El XeF
6 reacciona con aceptores de flúor fuertes como Pentafluoruro de rutenio (RuF
5),[7]​ y el BrF
3·AuF
3[14]​ para formar el catión XeF+
5:

XeF
6 + RuF
5 → XeF
5RuF
6
XeF
6 + BrF
3·AuF
3 → XeF
5AuF
4 + BrF
3

Referencias

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  1. ↑ Número CAS
  2. ↑ Zumdahl, Steven S. (2009). Chemical Principles 6th Ed.. Houghton Mifflin Company. p. A23. ISBN 978-0-618-94690-7. 
  3. ↑ Melita Tramšek; Boris Žemva (5 de diciembre de 2006). «Synthesis, Properties and Chemistry of Xenon(II) Fluoride». Acta Chim. Slov. 53 (2): 105-116. doi:10.1002/chin.200721209. Archivado desde el original el 12 de mayo de 2013. Consultado el 21 de mayo de 2020. 
  4. ↑ Chernic, C. L.; Malm, J. G. (2007). «Xenon Hexafluoride». Inorganic Syntheses. Inorganic Syntheses VIII. pp. 258-260. ISBN 9780470132395. doi:10.1002/9780470132395.ch68. 
  5. ↑ Seppelt, Konrad (June 1979). «Recent Developments in the Chemistry of Some Electronegative Elements». Accounts of Chemical Research 12 (6): 211-216. doi:10.1021/ar50138a004. 
  6. ↑ Hoyer, S.; Emmler, K.; Seppelt, T. (October 2006). «The structure of xenon hexafluoride in the solid state». Journal of Fluorine Chemistry 127 (10): 1415-1422. ISSN 0022-1139. doi:10.1016/j.jfluchem.2006.04.014. 
  7. ↑ a b James E. House (2008). Inorganic Chemistry. Academic Press. p. 569. ISBN 978-0-12-356786-4. 
  8. ↑ Appelman, E. H.; J. G. Malm (June 1964). «Hydrolysis of Xenon Hexafluoride and the Aqueous Solution Chemistry of Xenon». Journal of the American Chemical Society 86 (11): 2141-2148. doi:10.1021/ja01065a009. 
  9. ↑ a b Holleman, A. F.; Wiberg, E. (2001). Inorganic Chemistry. San Diego: Academic Press. ISBN 0-12-352651-5. 
  10. ↑ a b Riedel, Erwin; Janiak, Christoph (2007). Anorganische Chemie (7th edición). Walter de Gruyter. p. 393. ISBN 978-3-11-018903-2. 
  11. ↑ a b c d Chandra, Sulekh (2004). Comprehensive Inorganic Chemistry. New Age International. p. 308. ISBN 81-224-1512-1. 
  12. ↑ Peterson, W.; Holloway, H.; Coyle, A.; Williams, M. (September 1971). «Antiprismatic Coordination about Xenon: the Structure of Nitrosonium Octafluoroxenate(VI)». Science 173 (4003): 1238-1239. Bibcode:1971Sci...173.1238P. ISSN 0036-8075. PMID 17775218. doi:10.1126/science.173.4003.1238. 
  13. ↑ «Xenon». Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica Inc. 1995. 
  14. ↑ Cotton (2007). Advanced Inorganic Chemistry (6th edición). Wiley-India. p. 591. ISBN 978-81-265-1338-3. 

Enlaces externos

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