5/19/2013. Xe + Xe + Xe 2+ +

Transcripción

1 UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO Cano Cruz María Teresa Esquer Rodríguez Raymundo González Navejas Augusto José En 1868 Joseph Norman Lockyer y Pierre Janssen descubren una línea amarillaenel el espectro de emisión de protuberancias solares:helio William Francis Hillebrand disuelve uranita en ácido sulfúrico y observa la liberación de un gas que presenta el espectro acanalado de nitrógeno y varias líneas débiles que no podía asociar a ningún elemento conocido 1894 Rayleigh y Ramsay anuncian el descubrimiento del argón 1897 Ramsay predice la existencia del neón. Se descubren neón, kriptón y xenón al fraccionar muestras de aire líquido y argón líquido En 1898 Rutherford y Owens descubren el radón como emanación del torio, en 1900 Dorn lo obtiene a partir de radioyen 1903 Debierne y Geisel a partir de actinio 1903 Soddy y Ramsay encuentran la relación entre el helioyloslos rayos α. 1

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3 Alta energía de ionización Orbitales s y p en la capa de valencia ocupados Energías de promoción de aproximadamente 950 kj/mol. 5s 2 5p 6 5s 2 5p 5 6s 1 5s 2 5p 6 5s 2 5p 5 5d 1 Bombardeo de electrones Xe + e - Xe + + 2e- Xe + Xe + Xe + 2 En presencia de SbF 5 3Xe + XeF + + 2SbF 5 2Xe 2+ + Sb 2 F

4 Figura 1. Estructura del clatrato del hidrato de Xenón. Clatratos de gases nobles a altas presiones y bajas temperaturas con: Hidroquinona C 6 H 4 (OH) 2 ] 3 X X=Xe,Ar,Kr Agua Xe(H 2 O) 6 Constituyen una fuente estable al estado sólido de los gases nobles y se emplea para la separación de los mismos. Bases de Lewis? Los gases nobles son isoelectrónicoscon los iones haluro, parece razonable que puedan existir aductosde gases nobles con ácidos de Lewis Cómo nucleófilo? Pero la espectroscopía Raman revela que no hay interacción 4

5 Tabla. Los gases nobles. Z Elemento 1EI(kJ/mol) P. Fusión (K) P. Ebullición (K) Energía de enlace X 2 + (kj/m ol) 2 He (25 atm) Ne Ar Kr Xe Rn El Xenón forma 3 fluoruros Procedimiento para separar los fluoruros 5

6 Ciclo de Born-Haber para la formaciòndel XeF 2 Ciclo para la formaciòn del XeF 4 Fase Sólida Fase Gas XeF 2 XeF 4 Celda Unitaria del XeF 2 en sólido 6

7 Octaédrica coronada? Equilibrio entre 8 geometrías posibles Características Xe F = 184 pm Xe F = 223 pm Xe F = 260 pm En fase sólida, es polimórfico (4 formas cristalinas); 3 tienen tetrámeros de XeF 5+ con puentes de flúor. 7

8 Especies isoelectrónicas alxef 6 : SbBr 3-6, TeCl 2-6, TeBr 2-6 No.electrones =50 Las interacciones estéricas entre los ligantes haluros voluminosos sonde importanciaconsiderable. El séptimo par electrónico se localiza en un orbital s no híbrido dentro de la capa de valencia. Por lo cual, este par es estéricamente inactivo, excepto para ejercer un efecto de la pantalla sobre los electrones de valencia. TEORÍA ENLACE VALENCIA Trataalos fluoruros de xenón en términos de capas de valencia expandidas por la promoción de electrones hasta orbitales 5d. Comp. Hibridació n Geometría predicha Geometría observada XeF 2 sp 3 d Lineal Lineal XeF 4 sp 3 d 2 Cuadrada Cuadrada plana XeF 6 sp 3 d 3 No octaédrica Desconocida 8

9 TEORÍA DEL ORBITAL MOLECULAR Diagrama de OM del XeF 2 Enlace 3-c-4-e TEORÍA DEL ORBITAL MOLECULAR OM en la molécula de XeF 4 XeF + < XeF 2 (Distancia de enlace 9

10 Hidrólisis del XeF 2 y desproporción del XeF 4 Hidrólisis del XeF 6 Óxidos comunes: XeO 3 y XeO 4 XeO 4 XeO 3 XeO 3 : Sólido blanco y explosivo. XeO 4 : Gas explosivo 10

11 Síntesis de XeO 3 Síntesis de XeO 4 Recordar que: Oxifluoruros XeOF 4 Geometría? XeO 2 F 2 11

12 Sales estables MXeO 3 F M = K o Cs Reacción general: MF + XeO 3 MXeO 3 F Con CsCl y RbCl forma un anión de la forma XeO 3 Cl 2 2- Reacciones de formación del anión XeO 3 Cl 2 2- Teoría Ácido-Base de Lux-Flood Base: donador de óxido Ácido: receptor de óxido 12

13 CompuestosdeXe XeyOson agentes oxidantes muy fuertes en solución ácida. En solución básica Los XeF n se reducen fácilmente con H 2, Hg y KI 13

14 Bartlett mostró que dichos valores eran semejantes a los que cabría esperar por extrapolación de las energías de enlace conocidas de compuestos relacionados con los no metales. Compuesto Enlace Energia de enlace (kj/mol) XeF n Xe F 130 XeO 3 Xe O 84 KrF 2 Kr F 50 Aceptores de F - 14

15 XeF

16 Buenos agentes fluorantes. Reactividad relativa: XeF 6 > XeF 4 > XeF 2 16

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28 Proporciones atómicas de los gases nobles en la atmósfera Elemento Peso atómico Números de átomos por millón de moléculas de nitrógeno y oxígeno Helio 4,0 5,25 Neón 20,2 18,00 Argón 40,0 9,30 Criptón 83,8 1,00 Xenón 131,3 0,08 Radón 222,0 0, TABLA 31. Potenciales de ionización de los gases nobles Gas noble Carga nuclear Disposición de de los electrones Potencial de ionización (voltios) Helio ,46 Neón +10 2/8 21,47 Argón +18 2/8/8 15,68 Criptón +36 2/8/18/8 13,93 Xenón +54 2/8/18/18/8 12,08 Radón +86 2/8/18/32/18/8 10,70 28

29 Gas Noble Energía de Promoción (ev) Helio - Neón 16.6 Argón 11.5 Criptón 9.9 Xenón 8.3 Radón