Xenon(VIII)-oxid

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Strukturformel
Struktur von Xenontetroxid
Allgemeines
Name Xenon(VIII)-oxid
Andere Namen

Xenontetroxid

Summenformel XeO4
CAS-Nummer 12340-14-6
Kurzbeschreibung

als Feststoff: gelbe, leicht explodierende Kristalle[1]

Eigenschaften
Molare Masse 195,29 g·mol−1
Aggregatzustand

gasförmig

Schmelzpunkt

−39,5 °C[2]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [3]
keine Einstufung verfügbar
H- und P-Sätze H: siehe oben
P: siehe oben
Thermodynamische Eigenschaften
ΔHf0

643 kJ/mol[2]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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Xenon(VIII)-oxid ist ein Oxid des Edelgases Xenon und damit eine Edelgasverbindung. Es ist ein unter Standardbedingungen farbloses Gas.

Gewinnung und Darstellung[Bearbeiten]

Als Ausgangsstoff für die Herstellung von Xenon(VIII)-oxid dienen Lösungen von Xenaten in der Form HXeO4. Diese können durch Disproportionierung oder mit Hilfe von Ozon zu Perxenaten der Form HXeO63− oxidiert und als Bariumperxenat Ba2XeO6 ausgefällt werden. Daraus kann man mit Hilfe von konzentrierte Schwefelsäure über die instabile Zwischenstufe Perxenonsäure H4XeO6 Xenon(VIII)-oxid gewinnen:

\mathrm{Ba_2XeO_6 + 2 \ H_2SO_4 \rightarrow  2 \ BaSO_4 + (H_4XeO_6),}
Bildung der Zwischenstufe
\mathrm{(H_4XeO_6) \rightarrow XeO_4 + 2 \ H_2O.}
Bildung des Xenon(VIII)-oxides

Diese Reaktionen werden bei −5 °C durchgeführt, wodurch das Produkt Xenontetroxid als Gas entweicht.

Eigenschaften[Bearbeiten]

Xenon(VIII)-oxid besitzt mit 643 kJ/mol eine positive Bildungsenthalpie und ist somit eine stark endotherme Verbindung. Dadurch neigt es zu explosivem Zerfall unter Bildung elementaren Xenons und Sauerstoffs. Im festen Zustand unterhalb von −39,5 °C liegt es als gelbliche, kristalline Masse von erheblich höherer Stabilität vor.[4] Gelegentlich kann es auch bei tiefen Temperaturen (−40 °C) explodieren, weshalb der Umgang mit Xenontetroxid mit großer Vorsicht erfolgen und bei möglichst tiefen Temperaturen (Stickstoffkühlung) stattfinden muss. Eine plötzliche Explosion wird ausgelöst, wenn durch allmählichen Zerfall angestaute Reaktionswärme oder angehäufte (Sauerstoff-)Radikale die weitere Reaktion beschleunigen.

Wässrige Lösung[Bearbeiten]

In wässriger Lösung liegt Xenon(VIII)-oxid in Form von HXeO63−-Ionen vor, die sich von der unbeständigen und nicht isolierbaren Perxenonsäure H4XeO6 ableiten lassen. Der Grund für deren Instabilität liegt in der Zersetzung von Perxenonsäure zu Xenonsäure und Sauerstoff. Die Zersetzung findet im Basischen langsam, in Sauren sehr schnell statt. Stabil sind hingegen eine größere Zahl von Salzen, die sich von der Perxenonsäure ableiten und Perxenate genannt werden. Beispiele sind Ba2XeO6 oder Na4XeO6

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Helmut Sitzmann: Xenon-Verbindungen. In: Römpp Online - Version 3.5. Georg Thieme Verlag, Stuttgart 2009.
  2. a b A. F. Holleman (Begr.); Egon und Nils Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1.
  3. Diese Substanz wurde in Bezug auf ihre Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
  4. H. Selig, J. G. Malm, H. H. Claassen, C. L. Chernick, J. L. Huston: Xenon tetroxide – Preparation and Some Properties. In: Science. 143 (1964), S. 1322.