Xenontrioxid

Xenontrioxid (Summenformel XeO₃) ist eine chemische Verbindung der Elemente Xenon und Sauerstoff. Wie alle Edelgasverbindungen ist Xenontrioxid instabil und neigt zu explosionsartiger Zersetzung. Dies passiert bei etwa 25 °C. Xenontrioxid ist eine der wenigen bekannten Edelgasverbindungen, welche sich in Wasser löst. Hierbei entsteht Xenonsäure (H₂XeO₄). Diese Säure bildet wiederum mit Kationen und verdünnten Laugen Salze, die man Xenate nennt.

[Bearbeiten] Darstellung

Xenontrioxid lässt sich nicht direkt darstellen, da die Elektronegativität des Sauerstoffs für die direkte Reaktion nicht ausreicht. Daher stellt man zunächst Xenondifluorid her, indem man unter hohem Druck und hoher Temperatur Xenon mit Fluor reagieren lässt. Das Xenondifluorid reagiert dann unter Disproportion zu Xenontetrafluorid und Xenon, anschließend zu Xenonhexafluorid und Xenondifluorid. Zuletzt wird durch Umsatz mit Lauge und Calciumsalzen das Fluor in der Verbindung durch Sauerstoff ersetzt, wobei Zwischenprodukte wie Xenontetrafluoridoxid und Xenondifluoriddioxid entstehen.

[Bearbeiten] Typische Reaktionen von Xenontrioxid

In stark alkalischer Lösung wird ein Hydroxid-Ion (OH⁻)addiert, sodass HXeO₄⁻ entsteht. Dieses HXeO₄⁻ disproportioniert allmählich zu Xenat (Xe⁺⁸ !) und Xenon (Xe⁰). Es lassen sich sodann Perxenate wie z. B. Na₄XeO₆ · 6H₂O isolieren.
Durch Zugabe von konz. Schwefelsäure (H₂SO₄) kann aus den gelben Perxenat-Lösungen (z. B. von Ba₂XeO₆) das gasförmige, hochexplosive Anhydrid Xenontetraoxid (XeO₄) gewonnen werden.
Xenate(+VI), hier in Form von XeO₃, und Perxenate(+VIII) gehören zu den stärksten Oxidationsmitteln.

[E⁰(Xe/XeO₃) = +1,8V]; [E⁰(Xe/XeO₆⁴⁻) = +3,0 V]. Sie sind vor allem deshalb von Interesse, weil bei ihrer Reduktion lediglich elementares Xenon entsteht, das wieder aufs neue eingesetzt werden kann.

quantitative Reduktion von XeO₃ durch I⁻:

$\mathrm{XeO_3 + 6 \ H^+ + 9 \ I^- \longrightarrow Xe + 3 \ H_2O + 3 \ I_3^-}$

Es gibt (bzw. gab 1992) Hinweise auf die Entstehung von Xenatestern bei der heftigen Reaktion von XeO₃ mit Alkoholen
Beim Leiten von Ozon (O₃) durch eine verdünnte XeO₃-Lösung entstehen Perxenate (Xe^+VIII), die stabile Natrium- und Bariumsalze bilden können

[Bearbeiten] Literatur

Christen/Meyer: Allgemeine und Anorganische Chemie Bd. II. Frankfurt am Main, 1995
Hans Rudolf Christen: Grundlagen der Allgemeinen und Anorganischen Chemie. Frankfurt am Main, 1968
Shriver/Atkins/Langford: Anorganische Chemie. Weinheim, New York, Basel, Cambridge, 1992
Cotton/Wilkinson: Anorganische Chemie. Weinheim, 1974

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