Υπερξενικό οξύ

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Πήδηση στην πλοήγηση Πήδηση στην αναζήτηση
Υπερξενικό οξύ
Perxenic acid.png
Γενικά
Όνομα IUPAC Διοξοτετραϋδροξυξένο
Άλλες ονομασίες Υπερξενικό οξύ
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος H4XeO6
Μοριακή μάζα 229,3053 amu
SMILES OXe(=O)(=O)(O)(O)O
Δομή
Μοριακή γεωμετρία Οκταεδρική
Φυσικές ιδιότητες
Χημικές ιδιότητες
pKa < 0 (pKa1)
4,29 (pKa2)
10,75 (pKa3)
> 14 (pKa4) [1][2][3][4]
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες (25°C, 100 kPa).

Το υπερξενικό οξύ ή διοξοτετραϋδροξυξένο είναι μια ασταθής χημική ένωση του ξένου (Xe), ενός ευγενούς αερίου, που σχηματίζεται με τη διάλυση τετραοξειδίου του ξένου (XeO4) σε νερό (H2O):

Το ίδιο το υπεροξικό οξύ δεν έχει απομονωθεί έξω από υδατικό διάλυμα, γιατί σε όξινα διαλύματα διασπάται σε τριοξείδιο του ξένου (XeO3) και διοξυγόνο (O2)

Ο χημικός τύπος του οξέος, H4XeO6, προέρχεται από την οκταεδρική γεωμετρία των υπερξενικών αλάτων του με αλκάλια μέταλλα[2][5].

Υπερξενικά ανιόντα και άλατα[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Υπερξενικά ονομάζονται τα άλατα που περιέχουν το κίτρινο[6] ανιόν [XeO6]4-[3]. Αυτό το ανιόν έχει οκταεδρική «μοριακή» γεωμετρία, όπως αποδείχθηκε με φασματοσκοπία Raman, στην οποία οι δεσμοί O-Xe-O έχουν γωνίες που κυμαίνονται μεταξύ 87 και 93 μοιρών[7], ενώ το μήκος του δεσμού Xe-O καθορίστηκε σε 187,5 pm[5].

Παραγωγή[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Τα υπερξενικά συνθέτονται με αποπρωτονίωση τριοξειδίου του ξένου με διάλυσή τους σε μια ισχυρή βάση[8]:

Αν χρησιμοποιηθεί το υδροξείδιο το βαρίου [Ba(OH)2] ως βάση, κρυσταλλώνεται υπερξενικό βάριο:

Χημική συμπεριφορά και εφαρμογές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Τόσο το υπερξενικό οξύ όσο και το ανιόν του είναι ισχυρά οξειδωτικά αντιδραστήρια[9], ικανά να οξειδώσουν τον άργυρο (Ag) από την οξειδωτική βαθμίδα +1 στην +3, το χαλκό (Cu) από την οξειδωτική βαθμίδα +2 στην +3[10] και το κατιόν μαγγανίου (Mn2+, οξειδωτική βαθμίδα +2) σε υπερμαγγανικό ανιόν ([MnO4]-, οξειδωτική βαθμίδα +7)[6]. Το υπερξενικό νάτριο (Na4XeO6), το υπερξενικό κάλιο (K4XeO6) και το υπερξενικό βάριο είναι υδατοδιαλυτά[11] Το διάλυμα υπερξενικού βαρίου χρησιμοποιείται ως πρώτη ύλη για τη σύνθεση τεραοξείδιου του ξένου[12]:

Τα περισσότερα υπερξενικά μεταλλικά άλατα είναι σταθερά, με γνωστή εξαίρεση τον υπερξενικό άργυρο, που διασπάται βίαια[10].

Το υπερξενικό νάτριο (Na4XeO6) χρησιμοποιείται στον αναλυτικό διαχωρισμό ιχνών αμερικίου (Am) από το κιούριο (Cm). Ο διαχωρισμός περιλαμβάνει την οξείδωση του Am3+ σε Am4+ από το υπερξενικό νάτριο, υπό την παρουσία ιόντων λανθανίου (La3+), και ακολουθείται από την επίδραση φθοριούχου ασβεστίου, που σχηματίζει αδιάλυτα φθορίδια με τα ιόντα κιουρίου (Cm3+) και λανθανίου (La3+) και διαλυτά φθορίδια με τα ιόντα αμερικίου (Am4+) και πλουτωνίου (Pu4+)[9].

Αναφορές και παρατηρήσεις[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  1. John H. Holloway, Eric G. Hope (1998), A.G. Sykes. ed.: Advances in Inorganic Chemistry, 46, Academic Press, σελ. 67. ISBN 012023646X.
  2. 2,0 2,1 Ulrik K. Klaening; E. H. Appelman (Οκτώβριος 1988). "Protolytic properties of perxenic acid". Inorganic Chemistry, 27 (21): 3760–3762. doi:10.1021/ic00294a018. edit
  3. 3,0 3,1 Egon Wiberg; Nils Wiberg; Arnold Frederick Holleman (2001): Inorganic chemistry. Academic Press. σελ. 400. ISBN 0123526515.
  4. Εξαιτίας της αστάθειας του ίδιου του οξέος οι σταθερές pKa παράγονται από τις σταθερές υδρόλυσης των αντίστοιχων ανιόντων.
  5. 5,0 5,1 Hamilton; Ibers, J.; Mackenzie, D. (Aug 1963). "Geometry of the Perxenate Ion". Science (New York, N.Y.) 141 (3580): 532–534. doi:10.1126/science.141.3580.532. ISSN 0036-8075. PMID 17738629. edit
  6. 6,0 6,1 Cotton (2007). Advanced Inorganic Chemistry (6th ed.). Wiley-India. p. 593. ISBN 8126513381.
  7. Jeffrey L. Peterson; Howard H. Claassen; Evan H. Appelman (March 1970). "Vibrational spectra and structures of xenate(VI) and perxenate(VIII) ions in aqueous solution". Inorganic Chemistry 9 (3): 619–621. doi:10.1021/ic50085a037. edit
  8. Charlie Harding; David Arthur Johnson; Rob Janes (2002). Elements of the p block (volume 9 of Molecular world). Royal Society of Chemistry. p. 93. ISBN 0854046909.
  9. 9,0 9,1 Holcomb, H. P. (March 1965). "Analytical Oxidation of Americium with Sodium Perxenate". Analytical Chemistry 37 (3): 415. doi:10.1021/ac60222a002. edit
  10. 10,0 10,1 Allen J. Bard; Roger Parsons; Joseph Jordan; International Union of Pure and Applied Chemistry (1985). Standard Potentials in Aqueous Solution. CRC Press. p. 778. ISBN 0824772911.
  11. Thomas Scott; Mary Eagleson (1994). Concise encyclopedia chemistry. Walter de Gruyter. p. 1183. ISBN 3110114518.
  12. Charlie Harding; David Arthur Johnson; Rob Janes (2002). Elements of the p block. Great Britain: Royal Society of Chemistry. pp. 92–93. ISBN 0854046909.