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Lexikon der Chemie: Xenonverbindungen

Xenonverbindungen. Aus der Einwirkung elementaren Fluors auf Xenon resultieren drei Xenonfluoride: Xenon(II)-fluorid XeF2, Xenon(IV)-fluorid XeF4 und Xenon(VI)-fluorid XeF6. Während XeF2 und XeF6 durch geeignete Wahl des Molverhältnisses der Reaktanden unmittelbar in reiner Form gewonnen werden, ist zur Herstellung des XeF4 eine Abtrennung der beiden anderen Begleitbestandteile, z. B. durch Komplexbildung mit Natriumfluorid NaF oder Antimonfluorid SbF5 erforderlich. Die drei Xenonfluoride sind farblose, kristalline, in absolut trockener Atmosphäre unbegrenzt haltbare Verbindungen.

Die Struktur der Xenonfluoride ist mit den aus dem VSEPR-Modell ableitbaren Vorstellungen in voller Übereinstimmung. Für das 10e-System des XeF2 (2 bindende, 3 nichtbindende Elektronenpaare) muß lineare, für XeF4 (12e-System, 4 bindende und 2 nichtbindende Elektronenpaare) quadratisch planare und für das 14e-System des XeF6 (6 bindende und ein nichtbindendes Elektronenpaar) eine von der Oktaederkonfiguration abweichende Struktur erwartet werden, was durch experimentelle Ergebnisse bestätigt wurde.

Xenonverbindungen. Tab.: Einige physikalische Eigenschaften der Xenonfluoride.

XeF2 XeF4 XeF6
F. in °C 129,0 114 49,47
Kp. in °C 75,47
Bildungsenergie der
festen Verbindung
ΔBH(s) in kJ mol-1
bei 298 K
-164 -277,4 -361,1
Molekülstruktur linear planar verzerrt
oktaedrisch

Die Fluorliganden in den Xenonfluoriden lassen sich unter geeigneten Bedingungen gegen Sauerstoff oder sauerstoffhaltige Gruppierungen austauschen, z B. XeF2 + HOSO2F → F-Xe-OSO2F + HF. Mit exakt dosierten Wassermengen reagiert XeF4 zu XeOF2 und XeF4 zu XeOF4. Vollständige Hydrolyse des XeF6 führt zu Xenon(VI)-oxid XeO3, einem hochexplosiven Gas. Dieses löst sich in Wasser, wobei in gewissem Umfang eine Verbindung H2XeO4 Xenonsäure, gebildet wird, die schwach sauer reagiert und mit Basen in Xenate(VI), M+HXeO-4, übergeführt werden kann. In stark alkalischer Lösung oder bei erhöhter Temperatur disproportionieren die Xenate(VI) zu Xenon und Perxenaten(VIII): 2 HXeO-4 + 2 OH- → XeO64- + Xe + O2 + 2 H2O. Durch Ansäuern einer Natrium- oder Bariumperxenatlösung mit Schwefelsäure erhält man das hellgelbe, feste, hochexplosive Xenon(VIII)-oxid: Ba2XeO6 + 2 H2SO4 → XeO4 + 2 BaSO4 + 2 H2O.

Auch das endotherme Xenon(II)-chlorid XeCl2 wurde beschrieben. Des weiteren sind Verbindungen mit direkter Xe-N- und Xe-C- Bindung bekannt und gut charakterisiert (Edelgase).

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