六氟化氙(化學式:XeF6)是惰性氣體氙的三種氟化物之一,另外兩種是XeF2 和 XeF4。XeF6是這三種氟化氙里,氟化性最強的。它在室溫下為穩定的無色晶體,會升華成黃色蒸汽。
製備
六氟化氙可由二氟化氙在300°C和6MPa下長期與氟氣加熱得到。反應使用NiF
2 作為催化劑。不過,在 120 °C 時,氙-氟的莫耳比例為 1:5時仍可進行反應。[2][3]
結構
XeF6結構的確定頗費了一些時間。氣態時的六氟化氙為單分子,採取略畸變的八面體結構,能迅速發生分子重排,存在著幾種電子排列的異構物。進一步計算表明,該分子的點群為C3v,但計算結果也說明Oh點群只是略高一些。[4]惰性氣體和氟化學權威Konrad Seppelt認為,對結構最好的描述是一對電子在八面體的面和角上移動,因此造成了動力學的變形。[5]固態時,六氟化氙為四聚體,四個等同的氙處於四面體的頂點,24個氟位於外圍,可以發生相互交換。
反應
- XeF6 + H2O → XeOF4 + 2 HF
- XeOF4 + H2O → XeO2F2 + 2 HF
- XeO2F2 + H2O → XeO3 + 2 HF
- XeF6 + F− → XeF7−
- XeF7− + F− → XeF82−
六氟化氙與氟化銣生成的加合物Rb2XeF8非常穩定,400°C以上才分解。[9]氙的另外兩個常見氟化物,二氟化氙和四氟化氙不與氟離子生成穩定的路易斯酸鹼加合物。
八氟合氙(VI)酸鹽(XeF2−
8)很穩定, 400 °C以上才分解。[10][11][12] 這個陰離子的結構是四方反稜柱,是從它的亞硝醯鹽,(NO)
2XeF
8測量的。[13] 它的鈉鹽和鉀鹽可以由氟化鈉和氟化鉀直接和六氟化氙化合而成:[12]
- 2 NaF + XeF
6 → Na
2XeF
8 - 2 KF + XeF
6 → K
2XeF
8
它們的穩定性比對應的銫鹽和銣鹽低,而這些重鹼金屬氟化物和六氟化氙的反應是先形成七氟合氙(VI)酸鹽:
- CsF + XeF
6 → CsXeF
7 - RbF + XeF
6 → RbXeF
7
它們會分別在 50 °C 和 20 °C下分解,形成黃色的[14] 八氟合氙(VI)酸鹽:[10][11][12]
- 2 CsXeF
7 → Cs
2XeF
8 + XeF
6 - 2 RbXeF
7 → Rb
2XeF
8 + XeF
6
八氟合氙(VI)酸鹽會水解,形成各種氙化合物和氧化合物。[12]
XeF
6 會和強氟離子接收劑,如: RuF
5[7] 和 BrF
3·AuF
3[15] 反應,形成 XeF+
5 陽離子:
- XeF
6 + RuF
5 → XeF+
5RuF−
6
- XeF
6 + BrF
3·AuF
3 → XeF+
5AuF−
4 + BrF
3
參考資料
外部連結
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