Tetrossido di xeno

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Tetrossido di xeno
Tetrossido di xeno
Modello molecolare della molecola di tetrossido di xeno
Nome IUPAC
tetrossido di xeno
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare XeO4
Massa molecolare (u) 195,29
Aspetto gas incolore
solido giallo sotto –36 °C
Numero CAS [12340-14-6]
Proprietà chimico-fisiche
Temperatura di fusione –35,9 °C (237,3 K)
Proprietà termochimiche
ΔfH0 (kJ·mol−1) 643
Indicazioni di sicurezza
Simboli di rischio chimico
Esplosivo

Il tetrossido di xeno è il composto chimico con formula XeO4, dove lo xeno ha numero di ossidazione +8 (il più alto possibile nella tavola periodica). In condizioni normali è un gas incolore molto instabile. A temperature sotto –35,9 °C è più stabile come solido cristallino giallo, ma a temperature superiori tende ad esplodere, decomponendosi in xeno e ossigeno.[1][2] XeO4 è un composto di interesse accademico, senza usi pratici.

Struttura molecolare e configurazione elettronica[modifica | modifica sorgente]

La molecola XeO4 possiede 32 elettroni nel livello più esterno e ha struttura tetraedrica, in accordo con la teoria VSEPR. La distanza Xe–O è di 174 pm.

Sintesi[modifica | modifica sorgente]

Per la sintesi di XeO4 occorrono i perxenati (ossoanioni di XeVIII), che sono accessibili a partire dagli xenati (ossoanioni di XeVI) tramite due metodi. Il primo è la dismutazione degli xenati a perxenati e xeno:

2XeO42– → XeO64– + Xe + O2

Il secondo è l'ossidazione degli xenati con ozono in soluzione basica:

XeO42– + O3 + 2OH → XeO64– + O2 + H2O

Da queste soluzioni si può precipitare il perxenato di bario Ba2XeO6 poco solubile, che viene poi trattato con acido solforico concentrato. Si forma l'acido perxenico instabile, che viene disidratato per giungere a XeO4. Queste reazioni sono condotte a –5 °C e XeO4 si sviluppa come gas.

Ba2XeO6 + 2H2SO4 → 2Ba2SO4 + H4XeO6
H4XeO6 → 2H2O + XeO4

Reattività[modifica | modifica sorgente]

Il tetrossido di xeno è un gas con una entalpia standard di formazione fortemente positiva (643 kJ/mol),[3] e tende a decomporsi esplosivamente formando xeno gassoso e ossigeno:

XeO4 → Xe + 2O2

A temperature inferiori a –39,5 °C è solido e notevolmente più stabile, ma va trattato comunque con grande cautela perché anche a così bassa temperatura si sono verificati casi di esplosione.

Facendo reagire XeO4 con esafluoruro di xeno si possono preparare altri composti dello xeno in stato di ossidazione +8, come XeO3F2 e XeO2F4:[4]

XeO4 + XeF6 → XeO3F2 + XeOF4
XeO3F2 + XeF6 → XeO2F4 + XeOF4

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ John L. Huston, Martin H. Studier, and Eric N. Sloth, Xenon Tetroxide: Mass Spectrum in Science, vol. 143, nº 3611, 1964, pp. 1161-1162, DOI:10.1126/science.143.3611.1161-a.
  2. ^ H. Selig, H. H. Claassen, C. L. Chernick, J. G. Malm, J. L. Huston, Xenon tetroxide: preparation and some properties in Science, vol. 143, nº 3612, 1964, pp. 1322-1323. URL consultato il 2-4-2011.
  3. ^ S. R. Gunn, The heat of formation of xenon tetroxide in J. Am. Chem. Soc., vol. 87, nº 10, 1965, pp. 2290–2291, DOI:10.1021/ja01088a038.
  4. ^ C. E. Housecroft, A. G. Sharpe, Inorganic chemistry, 3ª ed., Harlow (England), Pearson Education Limited, 2008, ISBN 978-0-13-175553-6.

Bibliografia[modifica | modifica sorgente]

  • N. N. Greenwood, A. Earnshaw, Chemistry of the elements, 2ª ed., Oxford, Butterworth-Heinemann, 1997, ISBN 0-7506-3365-4.
  • J. G. Malm, H. Selig, J. Jortner e S. A. Rice, The chemistry of xenon in Chem. Rev., vol. 65, nº 2, 1965, pp. 199-236, DOI:10.1021/cr60234a003.
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