Undekafluorodiantymonian trifluoroksenonu

Undekafluorodiantymonian trifluoroksenonu
Nazewnictwo
	Nomenklatura systematyczna (IUPAC)
addyt.	μ-fluorydo-dekafluorydodiantymonian(1−) trifluorydoksenonu(1+)
	Inne nazwy i oznaczenia
	daw. jedenastofluorodwuantymonian trójfluoroksenonu
	Ogólne informacje
Wzór sumaryczny	XeF; 3Sb; 2F; 11
Inne wzory	[XeF; 3][Sb; 2F; 11], [XeF; 3]+; [Sb; 2F; 11]−; , XeF; 4·2SbF; 5
Masa molowa	640,79 g/mol
Wygląd	jasnożółtozielone kryształy
	Identyfikacja
Numer CAS	35718-37-7
Właściwości
	Gęstość
	3,98 g/cm³; ciało stałe
Temperatura topnienia	82 °C
Niebezpieczeństwa
	Globalnie zharmonizowany system; klasyfikacji i oznakowania chemikaliów
	Wiarygodne źródła oznakowania tej substancji; według kryteriów GHS są niedostępne.
	Podobne związki
Podobne związki	[Xe; 2F; 3]+; [AsF; 6]−; , [XeF; 5]+; [AsF; 6]−; , [XeF; 3]+; [SbF; 6]−;
	Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą; stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)

Undekafluorodiantymonian trifluoroksenonu, [XeF
3]+
[Sb
2F
11]−
– nieorganiczny związek chemiczny ksenonu na IV stopniu utlenienia z fluorem i antymonem. Ma on charakter soli, w której kationem jest [XeF
3]+
, a anionem [Sb
2F
11]−
.

Historia

Po przeprowadzeniu kilku udanych syntez heksafluorków metali z ksenonem i otrzymaniu XePtF
6^[2], XeRhF
6^[3] i XeRuF
6^[4], okazało się, że tą metodą można otrzymać pochodne ksenonu tylko z nielicznymi metalami – pozostałe albo nie tworzą heksafluorków, albo ich potencjał utleniający jest zbyt niski^[5].

W celu otrzymania nowych kompleksów lub soli ksenonu, na początku lat 60. XX w. podjęto badania nad reakcjami jego fluorków (XeF
2, XeF
4 i XeF
6) z pentafluorkiem antymonu (SbF
5). W przypadku XeF
2 stosunkowo łatwo otrzymano żółty krystaliczny undekafluorodiantymonian fluoroksenonu, [XeF][Sb
2F
11] lub XeF
2·2SbF
5 – po rozpuszczeniu XeF
4 w nadmiarze SbF
5 zaobserwowano wydzielanie gazu i zamiast oczekiwanego związku ksenonu(IV), po odparowaniu wyizolowano właśnie XeF
2·2SbF
5^[6] (późniejsze badania wykazały, że obserwowany XeF
2·2SbF
5 był wynikiem zanieczyszczenia XeF
4 difluorkiem (XeF
2), a w przypadku pracy z czystymi związkami produkt ten nie powstawał^[7]). W roku 1966 B. Cohen i R.D. Peacock podczas powtarzania tej procedury w łagodniejszych warunkach (ostrożne odparowanie SbF
5 w temperaturze poniżej 25 °C), obok żółtego kompleksu ksenonu(II) uzyskali biały proszek, który na podstawie widma 19
F-NMR zidentyfikowali wstępnie jako XeF
4·2SbF
5^[8]. W przeciwieństwie do licznych kompleksów XeF
2 z pentafluorkami metali (oprócz 4 kompleksów z SbF
5 opisane były także różne kompleksy z AsF
5, TaF
5, NbF
5, RuF
5 i OsF
5)^[7], a także kilku analogicznych kompleksów XeF
6^[9], do końca lat 60. publikacja Cohena i Peacocka była jedynym doniesieniem opisującym domniemany XeF
4·2SbF
5^[7]. Otrzymana substancja nie została jednak wyizolowana w stanie czystym i w pełni scharakteryzowana^[8]^[10]^[11]. Dopiero w roku 1971 grupa R.J. Gillespiego uzyskała związek XeF
4 z SbF
5 w formie czystej i udowodniła jego skład oraz budowę^[9]^[11].

Otrzymywanie i właściwości

Undekafluorodiantymonian trifluoroksenonu można otrzymać w wyniku rozpuszczenia czystego tetrafluorku ksenonu w pentafluorku antymonu w temperaturze 50 °C:

XeF
4 + 2SbF
5 → [XeF
3][Sb
2F
11]

Po odparowaniu SbF
5 pod zmniejszonym ciśnieniem produkt wytrąca się w postaci żółtych lub jasnożółtozielonych kryształów^[9]^[12], topiących się w temperaturze 81–83 °C^[12].

Widma Ramana i 19
F-NMR wykazały, że produkt ma budowę soli [XeF
3][Sb
2F
11]^[9]^[12]. Zostało to później potwierdzone badaniami krystalograficznymi, na podstawie których określono, że długość wiązania mostkowego Sb−F−Xe wynosi 2,49 Å i jest znacząco większa niż długości wiązań niemostkowych F−Xe (1,83–1,91 Å). Jednocześnie jest ona wyraźnie krótsza od sumy promieni van der Waalsa Xe i F (3,63 Å), wskazując na znaczący udział wiązania kowalencyjnego między atomem Xe i mostkowym atomem F^[11].

W wyniku stapiania [XeF
3]+
[SbF
6]−
z nadmiarem XeF
4 w temperaturze 80 °C powstaje addukt o stosunku składników 1:1^[11]:

XeF
4 + [XeF
3][Sb
2F
11] → 2[XeF
3][SbF
6]

Pomimo problemów napotkanych w latach 60., w toku późniejszych badań w reakcjach XeF
4 z BiF
5 i AsF
5 otrzymano także inne związki zawierające kationy [XeF
3]+
^[11].

Przypisy

1 2 CRC Handbook of Chemistry and Physics, David R.D.R. Lide (red.), wyd. 88, Boca Raton: CRC Press, 2007, s. 4-99, ISBN 978-0-8493-0488-0 (ang.).
↑ NeilN. Bartlett NeilN., Xenon hexafluoroplatinate(V) Xe⁺[PtF6]⁻, „Proceedings of the Chemical Society”, 6, 1962, s. 218, DOI: 10.1039/PS9620000197 .
↑ C.L.C.L. Chernick C.L.C.L. i inni, Fluorine Compounds of Xenon and Radon, „Science”, 138 (3537), 1962, s. 136–138, DOI: 10.1126/science.138.3537.136 .
↑ H.H.H.H. Hyman H.H.H.H., Noble Gas Compounds, Chicago: Chicago University Press, 1963, s. 23–30 .
↑ FarhadF. Tamadon FarhadF., StefanS. Seidel StefanS., SeppeltS. Konrad SeppeltS., Reactions of Xenon with Iridiumand Osmiumhexafluoride, „Acta Chimica Slovenica”, 60, 2013, s. 491–494, PMID: 24169702, OCLC 52113051 .
↑ A.J.A.J. Edwards A.J.A.J., J.H.J.H. Holloway J.H.J.H., R.D.R.D. Peacock R.D.R.D., New Fluorine Compounds of Xenon, „Proceedings of the Chemical Society”, 1963, s. 275–276, DOI: 10.1039/PS9630000253 .
1 2 3 John H.J.H. Holloway John H.J.H., James G.J.G. Knowles James G.J.G., Reactions of xenon difluoride with the pentafluorides of tantalum, niobium, ruthenium, and osmium, „Journal of the Chemical Society A: Inorganic, Physical, Theoretical”, 1969, s. 756–761, DOI: 10.1039/J19690000756 .
1 2 B.B. Cohen B.B., R.DR.D. Peacock R.DR.D., Properties of xenon fluoride adducts, „Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry”, 28 (12), 1966, s. 3056–3057, DOI: 10.1016/0022-1902(66)80037-4 .
1 2 3 4 R.J.R.J. Gillespie R.J.R.J., B.B. Landa B.B., G.J.G.J. Schrobilgen G.J.G.J., Trifluoroxenon(IV)[small micro]-fluoro-bispentafluoroantimonate(V): the XeF₃⁺ cation, „Journal of the Chemical Society D: Chemical Communications”, 23, 1971, s. 1543–1544, DOI: 10.1039/C29710001543 .
↑ NeilN. Bartlett NeilN., F.O.F.O. Sladky F.O.F.O., The relative fluoride ion donor abilities of XeF₂, XeF₄, and XeF₆ and a chemical purification of XeF₄, „Journal of the American Chemical Society”, 90 (19), 1968, s. 5316–5317, DOI: 10.1021/ja01021a072 . Reprint: NeilN. Bartlett NeilN., The Oxidation of Oxygen and Related Chemistry. Selected Papers of Neil Bartlett, Singapur: World Scientific Publishing, 2001, s. 185, ISBN 981-02-2775-2 .
1 2 3 4 5 JamieJ. Haner JamieJ., Gary J.G.J. Schrobilgen Gary J.G.J., The Chemistry of Xenon(IV), „Chemical Reviews”, 115 (2), 2015, s. 1255–1295, DOI: 10.1021/cr500427p .
1 2 3 D.E.D.E. McKee D.E.D.E., C.J.C.J. Adams C.J.C.J., NeilN. Bartlett NeilN., Preparation and Raman spectra of the salts [XeF₃⁺][SbF₆⁻], [XeF₃⁺][Sb₂F₁₁⁻], [XeOF₃⁺][SbF₆⁻] and [XeOF₃⁺][Sb₂F₁₁⁻], „Inorganic Chemistry”, 12 (8), 1973, s. 1722–1725, DOI: 10.1021/ic50126a003 .

[CRC-1] 1 2 CRC Handbook of Chemistry and Physics, David R.D.R. Lide (red.), wyd. 88, Boca Raton: CRC Press, 2007, s. 4-99, ISBN 978-0-8493-0488-0 (ang.).

[Bartlett_1962-2] NeilN. Bartlett NeilN., Xenon hexafluoroplatinate(V) Xe⁺[PtF6]⁻, „Proceedings of the Chemical Society”, 6, 1962, s. 218, DOI: 10.1039/PS9620000197 .

[Chernick_1962-3] C.L.C.L. Chernick C.L.C.L. i inni, Fluorine Compounds of Xenon and Radon, „Science”, 138 (3537), 1962, s. 136–138, DOI: 10.1126/science.138.3537.136 .

[Bartlett_1963-4] H.H.H.H. Hyman H.H.H.H., Noble Gas Compounds, Chicago: Chicago University Press, 1963, s. 23–30 .

[Tamadon-5] FarhadF. Tamadon FarhadF., StefanS. Seidel StefanS., SeppeltS. Konrad SeppeltS., Reactions of Xenon with Iridiumand Osmiumhexafluoride, „Acta Chimica Slovenica”, 60, 2013, s. 491–494, PMID: 24169702, OCLC 52113051 .

[Edwards-6] A.J.A.J. Edwards A.J.A.J., J.H.J.H. Holloway J.H.J.H., R.D.R.D. Peacock R.D.R.D., New Fluorine Compounds of Xenon, „Proceedings of the Chemical Society”, 1963, s. 275–276, DOI: 10.1039/PS9630000253 .

[Holloway-7] 1 2 3 John H.J.H. Holloway John H.J.H., James G.J.G. Knowles James G.J.G., Reactions of xenon difluoride with the pentafluorides of tantalum, niobium, ruthenium, and osmium, „Journal of the Chemical Society A: Inorganic, Physical, Theoretical”, 1969, s. 756–761, DOI: 10.1039/J19690000756 .

[Cohen-8] 1 2 B.B. Cohen B.B., R.DR.D. Peacock R.DR.D., Properties of xenon fluoride adducts, „Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry”, 28 (12), 1966, s. 3056–3057, DOI: 10.1016/0022-1902(66)80037-4 .

[Gillespie-9] 1 2 3 4 R.J.R.J. Gillespie R.J.R.J., B.B. Landa B.B., G.J.G.J. Schrobilgen G.J.G.J., Trifluoroxenon(IV)[small micro]-fluoro-bispentafluoroantimonate(V): the XeF₃⁺ cation, „Journal of the Chemical Society D: Chemical Communications”, 23, 1971, s. 1543–1544, DOI: 10.1039/C29710001543 .

[Bartlett_1968-10] NeilN. Bartlett NeilN., F.O.F.O. Sladky F.O.F.O., The relative fluoride ion donor abilities of XeF₂, XeF₄, and XeF₆ and a chemical purification of XeF₄, „Journal of the American Chemical Society”, 90 (19), 1968, s. 5316–5317, DOI: 10.1021/ja01021a072 . Reprint: NeilN. Bartlett NeilN., The Oxidation of Oxygen and Related Chemistry. Selected Papers of Neil Bartlett, Singapur: World Scientific Publishing, 2001, s. 185, ISBN 981-02-2775-2 .

[Haner-11] 1 2 3 4 5 JamieJ. Haner JamieJ., Gary J.G.J. Schrobilgen Gary J.G.J., The Chemistry of Xenon(IV), „Chemical Reviews”, 115 (2), 2015, s. 1255–1295, DOI: 10.1021/cr500427p .

[McKee-12] 1 2 3 D.E.D.E. McKee D.E.D.E., C.J.C.J. Adams C.J.C.J., NeilN. Bartlett NeilN., Preparation and Raman spectra of the salts [XeF₃⁺][SbF₆⁻], [XeF₃⁺][Sb₂F₁₁⁻], [XeOF₃⁺][SbF₆⁻] and [XeOF₃⁺][Sb₂F₁₁⁻], „Inorganic Chemistry”, 12 (8), 1973, s. 1722–1725, DOI: 10.1021/ic50126a003 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]