高氙酸盐

化合物

高氙酸盐高氙酸H4XeO6)所成的,含有黄色[1]高氙酸根离子——XeO64−[2]拉曼光谱确定这种阴离子为八面体形分子构型, O–Xe–O 键角在87°至 93°之间。[3] 其中的Xe–O键长已通过X射线晶体学确认,为 1.875 Å。[4]

高氙酸盐
高氙酸根的结构
IUPAC名
Hexaoxoxenonate(4-)
英文名 Perxenate
识别
CAS号 12340-17-9  checkY
性质
化学式 XeO64−
摩尔质量 227.29 g·mol⁻¹
若非注明,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa)下。

制备 编辑

高氙酸盐是通过三氧化氙在强碱中歧化而成的:[5]

2 XeO3 (s) + 4 OH (aq) → Xe (g) + XeO4−
6
(aq) + O2 (g) + 2 H2O (l)

当其中的碱是Ba(OH)2 时,可以在溶液中得到高氙酸钡晶体。[5]

高氙酸 编辑

 
高氙酸

高氙酸是高氙酸根不稳定的共轭酸,由四氧化氙中形成。它没有作为游离酸被分离出来,因为在酸性条件下它会迅速分解成三氧化氙氧气[6][7]

2 HXeO3−
6
+ 6 H+
→ 2 XeO
3
+ 4 H
2
O
+ O
2

高氙酸的pKa 已间接计算,数值低于0,使其成为极强的酸。它的第一次去质子化会产生 H
3
XeO
6
, pKa 为 4.29,仍然相对的酸。两次去质子化物种 H
2
XeO2−
6
的 pKa 为 10.81。[8] 然而,由于高氙酸在如上所述的酸性条件下快速分解,因此最常见的高氙酸盐带有阴离子 XeO4−
6
[6][2]

性质 编辑

高氙酸和阴离子 XeO4−
6
都是强氧化剂[9]可以把银(I)氧化成银(III),把铜(II)氧化成铜(III),[10]以及把锰(II)氧化成高锰酸盐[11]高氙酸盐在酸性环境下不稳定,[10]会立刻被还原成 HXeO
4
[1]

高氙酸的盐可溶。[12] 高氙酸钡溶液是合成四氧化氙 (XeO4) 的起始材料,方法是将其与浓硫酸混合:[13]

Ba2XeO6 (s) + 2 H2SO4 (l) → XeO4 (g) + 2 BaSO4 (s) + 2 H2O (l)

大部分金属的高氙酸盐稳定,会剧烈分解的高氙酸银除外。[10]

应用 编辑

高氙酸钠 Na4XeO6可用来在中分离微量的。在酸性溶液和La3+存在下,用高氙酸钠把 Am3+ 氧化成Am4+,然后用氟化钙处理,产生 Cm3+ 和La3+的不溶氟化物,但 Am4+Pu4+ 的氟化物可溶,会留在溶液中。[9]

参考资料 编辑

  1. ^ 1.0 1.1 Cotton, F. Albert; Wilkinson, Geoffrey; Murillo, Carlos A.; Bochmann, Manfred, Advanced Inorganic Chemistry 6th, New York: Wiley-Interscience: 593, 1999, ISBN 0-471-19957-5 
  2. ^ 2.0 2.1 Holleman, Arnold Frederik; Wiberg, Egon, Wiberg, Nils , 编, Inorganic Chemistry, 由Eagleson, Mary; Brewer, William翻译, San Diego/Berlin: Academic Press/De Gruyter: 399, 2001, ISBN 0-12-352651-5 
  3. ^ Peterson, J. L.; Claassen, H. H.; Appelman, E. H. Vibrational spectra and structures of xenate(VI) and perxenate(VIII) ions in aqueous solution. Inorganic Chemistry. March 1970, 9 (3): 619–621. doi:10.1021/ic50085a037. 
  4. ^ Hamilton; Ibers, J.; MacKenzie, D. Geometry of the Perxenate Ion. Science. Aug 1963, 141 (3580): 532–534. Bibcode:1963Sci...141..532H. ISSN 0036-8075. PMID 17738629. doi:10.1126/science.141.3580.532. 
  5. ^ 5.0 5.1 Harding, Charlie; Johnson, David Arthur; Janes, Rob. Elements of the p Block. Molecular World 9. Royal Society of Chemistry. 2002: 93. ISBN 0-85404-690-9. 
  6. ^ 6.0 6.1 Klaening, U. K.; Appelman, E. H. Protolytic properties of perxenic acid. Inorganic Chemistry. October 1988, 27 (21): 3760–3762. doi:10.1021/ic00294a018. 
  7. ^ Holleman, Arnold Frederik; Wiberg, Egon, Wiberg, Nils , 编, Inorganic Chemistry, 由Eagleson, Mary; Brewer, William翻译, San Diego/Berlin: Academic Press/De Gruyter: 400, 2001, ISBN 0-12-352651-5 
  8. ^ John H. Holloway; Eric G. Hope. A. G. Sykes , 编. Advances in Inorganic Chemistry 46. Academic Press. 1998: 67. ISBN 0-12-023646-X. 
  9. ^ 9.0 9.1 Holcomb, H. P. Analytical Oxidation of Americium with Sodium Perxenate. Analytical Chemistry. March 1965, 37 (3): 415. doi:10.1021/ac60222a002. 
  10. ^ 10.0 10.1 10.2 Allen J. Bard; Roger Parsons; Joseph Jordan; International Union of Pure and Applied Chemistry. Standard Potentials in Aqueous Solution. CRC Press. 1985: 778. ISBN 0-8247-7291-1. 
  11. ^ Linus Pauling. General Chemistry  3rd. Courier Dover Publications. 1988: 251. ISBN 0-486-65622-5. 
  12. ^ Thomas Scott; Mary Eagleson. Concise encyclopedia chemistry. Walter de Gruyter. 1994: 1183. ISBN 3-11-011451-8. 
  13. ^ Charlie Harding; David Arthur Johnson; Rob Janes. Elements of the p block. Great Britain: Royal Society of Chemistry. 2002: 92–93. ISBN 0-85404-690-9.