Xenontetrafluorid

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Strukturformel
Struktur von Xenontetrafluorid
Allgemeines
Name Xenontetrafluorid
Andere Namen

Xenon(IV)-fluorid

Summenformel XeF4
Kurzbeschreibung

farbloser Feststoff[1]

Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 13709-61-0
EG-Nummer 237-260-1
ECHA-InfoCard 100.033.858
PubChem 123324
ChemSpider 109927
Wikidata Q409288
Eigenschaften
Molare Masse 207,28 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

4,04 g·cm−3[1]

Sublimationspunkt

115,75 °C[1]

Dampfdruck

3,3 hPa (25 °C)[2]

Löslichkeit

Hydrolyse in Wasser[3]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung
keine Einstufung verfügbar[4]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Xenontetrafluorid ist eine der wenigen Edelgasverbindungen und eine der zuerst (1962) entdeckten aus zwei Elementen.

Gewinnung und Darstellung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Xenontetrafluorid kann durch Reaktion der Elemente Xenon und Fluor bei 400 °C und 6 bar[5][2] oder durch Reaktion von Xenon mit Sauerstoffdifluorid hergestellt werden.

Die Standardbildungsenthalpie der exothermen Reaktion beträgt −278 kJ·mol−1.[5] Die Verbindung lässt sich auch durch die Fluorierung von Xenondifluorid gewinnen.[6]

Eigenschaften[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Xenontetrafluoridkristalle (1962)

Physikalische Eigenschaften[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Xenontetrafluorid hat eine quadratisch-planare Molekülstruktur.[5]

Bei Normaldruck und einer Temperatur von 115,75 °C geht es durch Sublimation direkt vom festen in den gasförmigen Zustand über.[1] Der Tripelpunkt, an dem die drei Phasen fest, flüssig und gasförmig im Gleichgewicht stehen, liegt bei einer Temperatur von 117,10 °C[1][7] und einem Druck von 1,082 bar.[7] Die Sublimationsdruckfunktion ergibt sich entsprechend log10(P) = −A/T−B·log10(T)+C (P in Torr, T in K) mit A = 3226,27, B = 0,43434 und C = 12,301738 im Temperaturbereich von 275 bis 390 K.[7] Hier ergibt sich mittels einer Auswertung nach Clausius-Clapeyron eine Sublimationsenthalpie von 60,6 kJ·mol−1.[7] Die kritische Temperatur beträgt 339 °C, der kritische Druck 70,4 bar, die kritische Dichte 1,10 g·cm−3 und das kritische Volumen 189 cm3·mol−1.[8] Der Xenon-Fluor-Abstand beträgt im gasförmigen Zustand 194 pm, im Kristall 195,3 pm.[9]

Chemische Eigenschaften[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Xenontetrafluorid ist unter normalen Bedingungen stabil, hydrolysiert aber bei Kontakt mit Wasser zu Xenontrioxid.

Die Verbindung ist ein starkes Oxidationsmittel. So wird metallisches Platin zu Platin(IV)-fluorid und metallisches Quecksilber zu Quecksilber(I)-fluorid oxidiert.[6] Durch Wasserstoff wird es zu Xenon und Fluorwasserstoff reduziert.[6]

Es reagiert heftig mit organischen Ethern wie Tetrahydrofuran und Dioxan.[6] Bei Kontakt mit brennbaren Stoffen, wie Aceton oder Leichtmetallpulver kann die Verbindung explosionsartig reagieren.[10]

Verwendung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Durch Lösen mit Antimonpentafluorid SbF5 in Flusssäure HF kann Xenontrifluoridohexafluoroantimonat(V) gewonnen werden.[11]

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. a b c d e David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Properties of the Elements and Inorganic Compounds, S. 4-98. (Xenontetrafluorid bei WebElements).
  2. a b J. G. Malm and C. L. Chernick: Xenon tetrafluoride. In: Henry F. Holtzclaw, Jr. (Hrsg.): Inorganic Syntheses. Band 8. McGraw-Hill Book Company, Inc., 1966, S. 254–258 (englisch).
  3. John L. Huston: Chemical and physical properties of some xenon compounds; doi:10.1021/ic00132a043.
  4. Dieser Stoff wurde in Bezug auf seine Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
  5. a b c Riedel, E.; Janiak, C.: Anorganische Chemie, 9. Auflage, 2015 Walter de Gruyter GmbH & Co. KG, Berlin/Boston, ISBN 978-3-11-035528-4, S. 416–417, (abgerufen über De Gruyter Online)
  6. a b c d Wiberg, E.; Wiberg, N.; Holleman, A.F.: Anorganische Chemie, 103. Auflage, 2017 Walter de Gruyter GmbH & Co. KG, Berlin/Boston, ISBN 978-3-11-026932-1, S. 467, (abgerufen über De Gruyter Online).
  7. a b c d Schreiner, F.; McDonald, G.N.; Chernick, C.L.: Vapor pressure and melting points of xenon difluoride and xenon tetrafluoride in J. Phys. Chem. 72 (1968) 1162–1166, doi:10.1021/j100850a014.
  8. Ogrin, T.; Zemva, B.; Bohinc, M.; Slivnik, J.: Critical Constants and Liquid Densities of Xenon Difluoride and Xenon Tetrafluoride in J. Chem. Eng. Data 17 (1972) 418–419, doi:10.1021/je60055a003.
  9. Eintrag zu Xenon-Verbindungen. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 3. Januar 2018.
  10. L. Roth, U. Weller: Gefährliche Chemische Reaktionen, Eintrag für Xenontetrafluorid, Stand 72. Ergänzungslieferung 3/2014, ecomed Verlag Landsberg/Lech, ISBN 978-3609195872.
  11. P. Boldrini, R. J. Gillepsie, P. R. Ireland, G. J. Schrobilgen: Crystal structure of trifluoroxenon(1+) hexafluoroantimonate(1-). In: Inorganic Chemistry. Juli 1974, S. 1690, doi:10.1021/ic50137a030.