Xenontrioxid

Xenontrioxid (XeO₃) är en instabil förening av xenon med oxidationstalet +6. Den ser ut som fasta, färglösa kristaller. Det är ett mycket effektivt oxidationsmedel som långsamt frigör syre (och xenon) från vatten, en process som påskyndas av solljus. Vid kontakt med organiska föreningar kan den explodera. När det detonerar frigörs xenon och syrgas.

Xenontrioxid
Systematiskt namn	Xenontrioxid Xenon(VI)oxid
Övriga namn	Xenic anhydrid
Kemisk formel	XeO3
Molmassa	179,288 g/mol
Utseende	Färglösa kristaller
CAS-nummer	13776-58-4
SMILES	O=[Xe](=O)=O
Egenskaper
Densitet	4,55 g/cm³
Löslighet (vatten)	Löslig
Smältpunkt	25 °C (exploderar)
Faror
Huvudfara	Oxiderande
NFPA 704	3 4 4 OX
SI-enheter & STP används om ej annat angivits

Kemiska egenskaper

Xenontrioxid är ett starkt oxidationsmedel och kan oxidera de flesta ämnen som överhuvudtaget är oxiderbara. Det är dock långsamt verkande och detta minskar dess användbarhet.^[1]

Över 25 °C är xenontrioxid mycket benägen till våldsam explosion:

2XeO₃ → 2Xe + 3O₂  (ΔH_f = −403 kJ/mol)

Xenontrioxid löser sig i vatten och bildar xenonsyra (H₂XeO₄).

${\displaystyle {\rm {XeO_{3}+H_{2}O\rightarrow H_{2}XeO_{4}}}}$

Denna lösning är stabil vid rumstemperatur och saknar de explosiva egenskaperna hos xenontrioxid. Det oxiderar karboxylsyror kvantitativt till koldioxid och vatten.^[2]

Alternativt löses det upp i alkaliska lösningar för att bilda xenater. HXeO⁻⁴-anjon är den dominerande arten i xenatlösningar.^[3] Dessa är inte stabila och börjar fördela sig i perxenater (+8 oxidationstillstånd) och xenon och syrgas.^[4] Fasta perxenater som innehåller XeO₄⁻⁶ har isolerats genom att reagera XeO₃ med en vattenhaltig lösning av hydroxider. Xenontrioxid reagerar med oorganiska fluorider såsom KF, RbF eller CsF för att bilda stabila fasta ämnen av formen MXeO₃F.^[5]

Fysiska egenskaper

Hydrolys av xenonhexafluorid eller xenontetrafluorid ger en lösning från vilken färglösa XeO₃-kristaller kan erhållas genom avdunstning.^[6] Kristallerna är stabila i flera dagar i torr luft, men absorberar lätt vatten från fuktig luft för att bilda en koncentrerad lösning. Kristallstrukturen är ortorhombisk med a = 6,163 Å, b = 8,115 Å, c = 5,234 Å och 4 molekyler per enhetscell. Densiteten är 4,55 g/cm³.^[7]

boll-och-stick-modell av en del av kristallstrukturen i XeO3	Modell för utrymmesfyllning	koordinationsgeometri för XeO3

Säkerhet

XeO₃ bör hanteras med stor försiktighet. Prover har detonerat när de är ostörda i rumstemperatur. Torra kristaller reagerar explosivt med cellulosa.^[7][8]

Se även

• Xenontetraoxid

Referenser

Den här artikeln är helt eller delvis baserad på material från engelskspråkiga Wikipedia, Xenon trioxide, 26 september 2022.

Noter

1. Greenwood, N.; Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements. Oxford: Butterworth-Heinemann.
2. Jaselskis B.; Krueger R. H. (July 1966). ”Titrimetric determination of some organic acids by xenon trioxide oxidation”. Talanta 13 (7): sid. 945–949. doi:10.1016/0039-9140(66)80192-3. PMID 18959958.
3. Peterson, J. L.; Claassen, H. H.; Appelman, E. H. (March 1970). ”Vibrational spectra and structures of xenate(VI) and perxenate(VIII) ions in aqueous solution”. Inorganic Chemistry 9 (3): sid. 619–621. doi:10.1021/ic50085a037.
4. W. Henderson (2000). Main group chemistry. Great Britain: Royal Society of Chemistry. Sid. 152–153. ISBN 0-85404-617-8. https://archive.org/details/maingroupchemist00hend_891.
5. Egon Wiberg; Nils Wiberg; Arnold Frederick Holleman (2001). Inorganic chemistry. Academic Press. Sid. 399. ISBN 0-12-352651-5.
6. John H. Holloway; Eric G. Hope (1998). A. G. Sykes. red. Recent Advances in Noble-gas Chemistry. Advances in Inorganic Chemistry, Volume 46. Academic Press. Sid. 65. ISBN 0-12-023646-X.
7. Templeton, D. H.; Zalkin, A.; Forrester, J. D.; Williamson, S. M. (1963). ”Crystal and Molecular Structure of Xenon Trioxide”. Journal of the American Chemical Society 85 (6): sid. 817. doi:10.1021/ja00889a037. https://escholarship.org/uc/item/4d31b0pf.
8. Bartlett, N.; Rao, P. R. (1963). ”Xenon Hydroxide: an Experimental Hazard”. Science 139 (3554): sid. 506. doi:10.1126/science.139.3554.506. PMID 17843880. Bibcode: 1963Sci...139..506B.

Externa länkar

• Wikimedia Commons har media som rör Xenontrioxid.
  Bilder & media
• Webelements periodic table: page on Xenon(VI) oxide