Triossido di xeno

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Triossido di xeno
Xenon-trioxide-2D.png
Xenon-trioxide-3D-vdW.png
Nomi alternativi
ossido di xeno(VI)
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolareXeO3
Massa molecolare (u)179,288
Aspettosolido cristallino incolore
Numero CAS13776-58-4
SMILES
O=[Xe](=O)=O
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm3, in c.s.)4,55
Solubilità in acquasolubile (reagisce)
Temperatura di fusione25 °C (298 K) decomposizione violenta
Proprietà termochimiche
ΔfH0 (kJ·mol−1)402
Indicazioni di sicurezza
Simboli di rischio chimico
esplosivo
Frasi H--
Consigli P--

Il triossido di xeno è il composto chimico di formula XeO3, dove lo xeno ha numero di ossidazione +6. È un solido incolore, igroscopico, fortissimo ossidante e pericoloso esplosivo. È solubile in acqua con la produzione di acido xenico.

Struttura[modifica | modifica wikitesto]

La molecola XeO3 ha struttura piramidale, in accordo con la teoria VSEPR, dato che è presente una coppia di elettroni non condivisi. Per evaporazione di soluzioni di XeO3 si ottengono cristalli incolori, di struttura ortorombica con a = 6,163, b = 8,115, c = 5,234 Å e 4 molecole per cella elementare. La densità del cristallo è 4,55 g/mL.[1]

Xenon-trioxide-xtal-1963-3D-balls.png
Xenon-trioxide-xtal-1963-3D-SF.png
Xenon-trioxide-xtal-1963-Xe-coordination-3D-balls.png
struttura cristallina di XeO3
impaccamento del cristallo
geometria di coordinazione dello Xe

Sintesi[modifica | modifica wikitesto]

XeO3 si forma per idrolisi di soluzioni di XeF4 o XeF6:

6XeF4 + 12H2O → 2XeO3 + 4Xe + 24HF + 3O2

XeF6 + 3H2O → XeO3 + 6HF

Il solido XeO3 si ottiene per evaporazione a secchezza da queste soluzioni dopo aver allontanato HF. XeO3 solido è un esplosivo pericoloso e può facilmente detonare.

Reattività[modifica | modifica wikitesto]

XeO3 è un ossidante molto forte, anche se spesso cineticamente lento.

XeO3 + 6H+ + 6e- → Xe + 3H2O         (E° = 2,10 V)

XeO3 solido è stabile per giorni in aria secca, ma è fortemente igroscopico. Soluzioni di XeO3 in acqua sono stabili se si evita la presenza di sostanze ossidabili e l'esposizione alla luce.

Soluzioni di XeO3 in ambiente acido o neutro ossidano quantitativamente acidi carbossilici formando diossido di carbonio e acqua.[2]

In soluzione basica si formano xenati. L'anione HXeO4- è la specie prevalente in queste soluzioni:[3]

XeO3 + OH- → HXeO4-

Queste soluzioni alcaline non sono stabili e disproporzionano formando perxenati (dove lo xeno ha numero di ossidazione +8), xeno e ossigeno:[4]

2HXeO4- + 2OH- → XeO64- + Xe + O2 + 2H2O

XeO3 reagisce con fluoruri come KF, RbF e CsF per dare fluoroxenati del tipo MXeO3F.[5]

XeO3 reagisce con l'acqua formando acido xenico:

XeO3 + H2O → H2XeO4

Indicazioni di sicurezza[modifica | modifica wikitesto]

XeO3 non ha utilizzi industriali, ed è un composto da trattare con grande cautela. Alcuni campioni di XeO3 sono detonati spontaneamente a temperatura ambiente. Cristalli secchi reagiscono esplosivamente con la cellulosa.[1][6]

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ a b D. H. Templeton, A. Zalkin, J. D. Forrester e S. M. Williamson, Crystal and molecular structure of xenon trioxide, in J. Am. Chem. Soc., vol. 85, nº 6, 1963, p. 817, DOI:10.1021/ja00889a037.
  2. ^ B. Jaselskis e R. H. Krueger, Titrimetric determination of some organic acids by xenon trioxide oxidation, in Talanta, vol. 13, nº 7, 1966, pp. 945–949, DOI:10.1016/0039-9140(66)80192-3.
  3. ^ J. L. Peterson, H. H. Claassen e E. H. Appelman, Vibrational spectra and structures of xenate(VI) and perxenate(VIII) ions in aqueous solution, in Inorg. Chem., vol. 9, nº 3, 1970, pp. 619–621, DOI:10.1021/ic50085a037.
  4. ^ W. Henderson, Main group chemistry, Royal Society of Chemistry, 2000, pp. 152–153, ISBN 0-85404-617-8.
  5. ^ E. Wiberg, N. Wiberg e A. F. Holleman, Inorganic chemistry, Academic Press, 2001, p. 399, ISBN 0-12-352651-5.
  6. ^ N. Bartlett e P. R. Rao, Xenon hydroxide: an experimental hazard, in Science, vol. 139, nº 3554, 1963, p. 506, DOI:10.1126/science.139.3554.506.

Bibliografia[modifica | modifica wikitesto]

Chimica Portale Chimica: il portale della scienza della composizione, delle proprietà e delle trasformazioni della materia