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Unterabschnitte


Edelgasverbindungen

Erste Edelgasverbindungen ohne ,,richtige'' chemische Bindungen waren die Clathratverbindungen, z.B von p-Hydroxybenzol wie $ [C_6H_4(OH)_2]_3E$ mit E = Ar, Kr, Xe bzw. Gashydrate wie $ Xe_8[(H_2O)_{46}]$, die bei erhöhtem Edelgasdruck auf wässrige Lösungen bzw. Wasser kristallin ausfallen.
Die anästhetische Wirkung von Xe wird auf eine Veränderung der Struktur des Wassers im Gehirn zurückgeführt.

Abbildung 54: Struktur von Chlathrat I (links) und von Chlathrat II
\includegraphics[width=.45\textwidth]{/usr/edu/lector/vorlesung_ac1/pic/ac1_53_Chlatrat-I}
\includegraphics[width=.45\textwidth]{/usr/edu/lector/vorlesung_ac1/pic/ac1_53_Chlatrat-II}

,,Echte Edelgasverbindungen''


Aus chemischen und physikalischen Untersuchungen war Anfang der fünfziger Jahre klar, dass Xenonverbindungen mit Fluor bzw. mit sehr starken Oxidationsmitteln wie $ PtF_6$ darstellbar sein sollten. Die erste Ionisierungsenergie von Xe ist etwa gleich der von O.
Praktisch zeitgleiche Darstellung (ca. 1962) von
$ Xe^+[PtF_6]^-$ N. Bartlett
$ XeF_2$ R. Hoppe
$ XeF_4$ H. H. Claassen

Binäre Verbindungen


Ungefähre Stärke der chemischen Bindungen:
$ XeF_2 (linear), XeF_4 (quadrat. pl.),
XeF_6 (?, nicht okt.)$ -130 kJ/mol
$ XeO_3 (\Psi-tetraedrisch) $ -84 kJ/mol
$ KrF_2 (linear ?) $ -50 kJ/mol
Verbindung Geometrie Eigenschaften
$ XeOF_4$ $ \Psi$-oktaedrisch stabil
$ XeO_2F_2$ $ \Psi$-trigonal bipyr. metastabil
$ XeO_3$ $ \Psi$-tetraedrisch explosiv
$ XeO_3F_2$    
$ XeO_6^{4-}$ oktaedrisch  
$ HXeO_6^{3-}$    
$ H_2XeO_6^{2-}$    
$ H_3XeO_6^{-}$    
$ Cs[XeF_7]$   Zersetzung T $ >$ 50$ ^o$C
$ Cs_2[XeF_8]$ quadrat. Antiprisma stabil T$ <$ 400$ ^o$C
$ K^+_n[XeO_3F^-]_n$    
Säurestärke = Fluorierungs- bzw. Oxidationskraft einiger Xenonfluoride:

$\displaystyle XeF_6 > XeO_2F_2 > XeO_3F_2 > XeO_4 > XeOF_4 > XeF_4
> XeO_2F_2 > XeO_3 > XeF_2
$

Je stärker die Oxidationskraft desto schneller laufen die Reaktionen ab.
In Form von ternären Metall-Fluoroxenaten kann $ XeF_6$ gespeichert und bei höherer Temperatur wieder freigesetzt werden:

$\displaystyle MF + XeF_6 \longrightarrow M^+[XeF_7]^- $

$\displaystyle 2M^+[XeF_7]^- \longrightarrow M^+_2[XeF_7]^{2-} + XeF_6 $

Die Bildung von Fluorokomplexen nach

$\displaystyle Y^{n+} + F^- \longrightarrow [YF]^{(n-1)+} $

kann mit der empirischen Beziehung für die Bildungskonstante Q beschrieben werden:

$\displaystyle log Q = -1.56 + \frac{0.48 q^2}{r}
$

mit q = Ladung und r = Radius.
In der Gasphase wurde das Methylxenonium-Ion nachgewiesen, das eine C-Xe-Bindung mit einer Bindungsenergie von -180 $ \pm$30 [kJ mol$ ^{-1}$] aufweist.
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letzte Änderung: 2001-11-07