綜合無機化學穩(wěn)定的XenonXe陌生RadonRn發(fā)

Chapter TheRareHelium(He)Neon(Ne)新 Argon(Ar)懶惰Krypton(Kr)穩(wěn)定 Xenon(Xe)陌生 Radon(Rn)發(fā)光Electronic exceptHe1894-1900Ramsay功績最大，他榮獲1904Nobel化學獎。1892年，J.W.S.Rayleigh發(fā)現(xiàn)從空氣中分離出來的氮氣密度比從化合物中分離出來的氮氣密度略重（1.2565/1.2507），但不知其原因。W.Ramsay緊隨其后，一、General它們都是單原子分子(monatomicmolecular)，在通常條件下，它們都是氣體，也稱為惰性氣體(nobleorinertgases)。氦是所有氣體中最難液化的物質(zhì)。He4.2K，H220.4K。氦冷卻至He-IIHe-I106倍，比熱傳導最優(yōu)的金屬銀強得多。由于稀有氣體的最外電子層都有相對飽和的結(jié)構(gòu)（octetrule），這種電子結(jié)構(gòu)是相當10009.3升氬、18毫升氖、5毫升氦、10.8升氙，所以液態(tài)空氣是提取稀有氣體的主要原料。二、Chemical在稀有氣體發(fā)現(xiàn)后一段時間內(nèi)（1900-1960年），把它們作為化學性質(zhì)上絕對惰性的。1962年，BartlettPtF6的蒸氣與等摩爾的氙混合，在室溫下制得了XePtF6的橙黃色固體，了持續(xù)了近70年之久的關(guān)于稀有氣體完全化學惰性的傳統(tǒng)說法。Xe(g)F(g) XeF Xe(g)2F(g) XeF Xe(g)3F(g) XeF

（Xe:F2= 或XeF(sF(gXeF(s（在常壓下 Irradiatingaxenon-fluorinemixturewithultra-violetlightatordinarytemperatureproducesXeF2(togetherwithsomeXeF4)為什么Xe與F2混合如此容易化合但六十多卻沒有能合成出Xe的化合物主要有這幾方面原因：當時擁有的Xe的量太少；絕對干燥的玻璃儀器不能獲得； XeF2在水中的溶解放出刺激性臭味，在酸性溶液中水解很慢，但在堿性溶2XeF2(s)+ 2Xe(g)+4HF(l)+XeF2在堿性溶液中發(fā)生Redox反應(yīng)XeF(s)2OH Xe(g)1O(g)2F(aq)H 6XeF4(s)+ 2XeO3(s)+4Xe(g)+3O2(g)+分解成：3XeF4(g)+6H2O(l) 3Xe(g)+3O2(g)+12HF(l)（與水的氧化還原反應(yīng)）3XeF4(s)+6H2O(l) 2XeO3(s)+Xe(g)+12HF(l)（歧化反應(yīng)）XeF4等摩爾參與歧化反應(yīng)以及與水的氧化還原XeF6(s)+H2O(l) XeOF4(l)+2HF(l)XeOF4(l)+ XeO3(s)+XeF2(s)+CH2＝CH2(g) CH2F－CH2F(s)+Xe(g)XeF4(s)+2SF4(g) 2SF6(g)+Xe(g)XeF6(g)+ Xe(g)+N2(g)+HClCl2，Ce(IIICe(IV)，NH3N2XeF6化學性質(zhì)非?；顫姡踔僚c石英反應(yīng)：2XeF6(g)+ 2XeOF4(l)+4XeF6+ 3Ba2XeO6+Xe+12BaF2+RbF(s)+XeF6(s) RbXeF7(s)XeF2(s)+SbF5(l) 2XeF2(s)+ [

F][SbF]氙的氧化物（OxidesofXeO3由XeF4XeF6

2 XeO4XeF6Ba(OH)2Ba2XeO6，高氙酸鋇再與硫酸Ba2XeO6(s)+ 2BaSO4(s)+XeO4(g)+4XeO3(s)XeO3分子。XeO3XeO3會發(fā)生（雖然該反應(yīng)經(jīng)常在動力學上很慢）。它在OH－介質(zhì)中形成HXeO離46此離子發(fā)生緩慢歧化，得到XeO46XeO3(s)+

4 K=48OH4HXeO Xe3XeO46HO

2HXeO(aq)2OH

XeO4(aq)Xe(g)O(g)2H4 XeVI穩(wěn)定；在堿性溶液中Xe4 XeO4是一種氣體，正四面體幾何構(gòu)型。XeO4XeO3O2，當氧化性Mn2分別氧化成MnO、ClO、 5XeO4+2Mn2++9H+ 5HXeO2MnO+2H2O 6在堿性溶液中，高氙酸鹽的主要形式是HXeO3，它被水緩慢還原，然而在酸性溶液中，Reductionisalmostinstantaneous：6HXeO2H HXeOHO1O andthehydroxylradicalisinvolvedasan三、TheStereoStructuresofXenon符合VSEPR(valence electronpairrepulsion)理 6 sp3 正四面體 AB5Esp3d2 AB4Esp3d XeO4 6Xe 2XeFAsF[XeF][AsF2 2 XeF6TheexactstructureofthegaseousXeF6molecularhasbeendetermined,butitisknowntobeaslightlydistorted(a)lonepairemergingthroughedge (b)lonepairemergingthroughfaceoftheoctahedronC2vsymmetry oftheoctahedronC3vsymmetryBondinginNobleGasAsitwaswidelybelieved,priorto1962,thatthenoblegaseswerechemicallyinertbecauseofthestability,ifnotinviolability,oftheirelectronicconfigurations,thediscoverythatcompoundscouldinfactbeprepared,immediatelynecessitatedadescriptionofthebondinginvolved.Avarietyofapproacheshasbeensuggested,noneofwhichisuniversallyapplicable.Thesimplestmolecular-orbitaldescriptionisthatofthe3-centre,4-electronσbondinXeF2,whichinvolvesonlyvalenceshellporbitalsandeschewstheuseofhigherenergydorbitals.Theorbitalsinvolvedarethecollinearsetcomprisingthe5pxorbitalofXe,whichcontains2electrons,andthe2pxorbitalsfromeachoftheFatoms,eachcontaining1electron.ThepossiblecombinationsoftheseorbitalsareshowninFig.Aandyield1bonding,1nonbonding,and1antibondingorbital.Asinglebondingpairofelectronsisresponsibleforbindingall3atoms,andtheoccupationofthenonbondingorbital,situatedlargelyontheFatoms,impliessignificantioniccharacter.Theschemeshouldbecomparedwiththe3-centre,2-electronbondingproposedforboronhydrides.Asimilartreatment,involvingtwo3-centrebondsaccountssatisfactorilyfortheplanarstructureofXeF4butfailswhenappliedtoXeF6sincethree3-centrebondswouldproducearegularoctahedroninsteadofthedistortedstructureactuallyfound.AnimprovementispossibleifinvolvementoftheXe5dorbitalsininvoked,sincethisproducesatripletlevelwhichwouldbesubjecttoaJahn-Tellerdistortion.However,theapproachwhichasmostconsistentlyrationalizedthestereochemistriesofnoble-gascompounds(asdistinctfromtheirbonding)istheelectron-pairrepulsiontheoryofGillespieandNyholm.Thisassumesthatstereochemistryisdeterminedbytherepulsionsbetweenvalence-shellelectron-pairs,bothnonbondingandbonding,andthattheformerexertthestrongereffect.Thus,inXeF2theXeissurroundedby10electrons(8fromXeand1fromeachF)distributedin5pairs;2bondingand3nonbonding.The5pairsaredirectedtothecornersofatrigonalbipyramidand,becauseoftheirgreatermutualrepulsions,the3nonbondingpairsaresituatedintheequatorialplaneat120toeachother,leavingthe2bondingpairsperpendiculartotheplaneandsoproducingalinearF-Xe-Fmolecule.InthesamewayXeF4,with6electron-pairs,isconsideredaspseudo-octahedralwithits2nonbondingpairstranstoeachother,leavingthe4FatomsinaplanearoundtheXe.Moredistinctively,The7electron-pairsofXeF