Perxenat - Perxenate

In der Chemie , perxenates sind Salze des gelben Xenon -haltigen Anion XeO⁴⁻
₆. Dieses Anion hat eine oktaedrische Molekülgeometrie , die durch Raman-Spektroskopie bestimmt wurde , mit O-Xe-O-Bindungswinkeln zwischen 87° und 93°. Die Xe-O-Bindungslänge wurde röntgenkristallographisch zu 1.875 Å bestimmt.

Synthese

Perxenate werden durch Disproportionierung von Xenontrioxid synthetisiert, wenn es in starkem Alkali gelöst wird :

2 XeO ₃ ( s ) + 4 OH ⁻ ( aq ) → Xe ( g ) + XeO⁴⁻
₆( aq ) + O ₂ ( g ) + 2 H ₂ O ( l )

Wenn Ba(OH) ₂ als Alkali verwendet wird, kann Bariumperxenat aus der resultierenden Lösung kristallisiert werden.

Perxensäure

Perxensäure ist die instabile konjugierte Säure des Perxenatanions, die durch die Lösung von Xenontetroxid in Wasser gebildet wird . Es wurde nicht als freie Säure isoliert, da es sich unter sauren Bedingungen schnell in Xenontrioxid und Sauerstoffgas zersetzt :

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

Seine extrapolierte Formel H ₄ XeO ₆ wird aus der oktaedrischen Geometrie des Perxenat-Ions ( XeO⁴⁻
₆) in seinen Alkalimetallsalzen .

Der p K _a von wässriger Perxensäure wurde indirekt mit unter 0 berechnet, was sie zu einer extrem starken Säure macht. Seine erste Ionisierung liefert das Anion H
₃XeO⁻
₆, das einen p K _a -Wert von 4,29 hat, noch relativ sauer. Die zweifach deprotonierte Spezies H
₂XeO²⁻
₆hat ap K _einen Wert von 10,81. Aufgrund seiner schnellen Zersetzung unter sauren Bedingungen, wie oben beschrieben, ist es jedoch am häufigsten als Perxenatsalz bekannt, das das Anion XeO . trägt⁴⁻
₆.

Eigenschaften

Perxensäure und das Anion XeO⁴⁻
₆sind beides starke Oxidationsmittel , die Silber(I) zu Silber(III), Kupfer(II) zu Kupfer(III) und Mangan(II) zu Permanganat oxidieren können . Das Perxenatanion ist in sauren Lösungen instabil und wird fast augenblicklich zu HXeO . reduziert⁻
₄.

Die Natrium- , Kalium- und Bariumsalze sind löslich. Bariumperxenatlösung wird als Ausgangsmaterial für die Synthese von Xenontetroxid (XeO ₄ ) durch Mischen mit konzentrierter Schwefelsäure verwendet :

Ba ₂ XeO ₆ (s) + 2 H ₂ SO ₄ (l) → XeO ₄ (g) + 2 BaSO ₄ (s) + 2 H ₂ O (l)

Die meisten Metallperxenate sind stabil, mit Ausnahme von Silberperxenat, das sich heftig zersetzt.

Anwendungen

Natriumperxenat, Na ₄ XeO ₆ , kann zur analytischen Trennung von Spuren von Americium aus Curium verwendet werden . Die Trennung beinhaltet die Oxidation von Am ³⁺ zu Am ⁴⁺ durch Natriumperxenat in saurer Lösung in Gegenwart von La ³⁺ , gefolgt von einer Behandlung mit Calciumfluorid , das mit Cm ³⁺ und La ³⁺ unlösliche Fluoride bildet , aber Am . zurückhält ⁴⁺ und Pu ⁴⁺ in Lösung als lösliche Fluoride.

Verweise