ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Реакция тетрафторида ксенона с водными растворами. Химия трехокиси ксенона. С. М. Вильямсон, Ч. У. Кох из "Соединения благородных газов" Из результатов экспериментов по гидролизу Хер4 и ХеРб следует, что, кроме окисления воды до кислорода, имеет место диспропорционирование ксенона до более низкого и более высокого состояний окисления. В Аргоннской национальной лаборатории опыты по гидролизу проводили в щелочных растворах, в Калифорнии и других лабораториях изучали гидролиз в кислых растворах. [c.194] Методика эксперимента была стандартной добавление водного раствора к твердому фториду при низкой температуре, измерение количества и идентификация выделяющегося газа, определение количества фторида после достижения раствором комнатной температуры. [c.194] Гидролиз ХеРб в воде был изучен Дадлеем и др. [7], которые нашли, что практически весь ксенон остается в растворе, возможно, в форме Хе(ОН)е. Титрование показывает, что образующаяся кислота очень слабая это было подтверждено Аппельманом (см. стр. 234). [c.195] Таким образом, ХеРг в щелочном растворе окисляет воду до кислорода, а ксенон восстанавливается от состояния окисления +2 до 0. Хер4, кроме окисления воды, диспропорционирует до ксенона (VI) и ксенона (11,1, причем последний восстанавливается затем до ксенона (0). Это происходит и в кислом, и в щелочном растворе, но в кислом растворе ксенон (VI) более устойчив. [c.196] РЕАКЦИЯ ТЕТРАФТОРИДА КСЕНОНА С ВОДНЫМИ РАСТВОРАМИ. [c.198] О реакции тетрафторида ксенона с водой или с водными растворами впервые упомянуто в работе Клаас-сена, Селига и Мальма [1], и более детально этот вопрос изучен нами [2]. Это изучение показало, что, кроме прямого окисления воды тетрафторидом ксенона с выделением кислорода, ксенона и фтористоводородной кислоты, в результате реакции образуются хорошо растворимые соединения ксенона (VI). Выпаривание конечного раствора в тефлоновой посуде при комнатной температуре приводит к выделению белой кристаллической окиси ХеОз [3]. [c.198] Гидролиз. Гидролиз Хер4 протекает быстро и энергично. Для изучения реакции гидролиза использовали установку, состоящую из реакционного сосуда, двух и-образных ловушек, одного насоса и газовой бюретки объемом 3 мл. Реакционный сосуд мог вместить 3 мл раствора и был оборудован приспособлением для разбивания ампулы с образцом и поворотным рычагом сбоку, так что твердый реагент мог быть введен в сосуд в любое время. [c.198] Для опытов по гидролизу от 3 до 20 мг Хе 4 возгоняли во взвешенный тонкостенный пирексовый шарик. Объем шарика 0,07 м.л. Хер4 получали по методу, описанному Темпльтоном и др. [4]. Тонкостенные шарики можно легко раздавливать в реакционном сосуде с обезгаженным раствором. Для сбора ксенона использовали ловушку, охлаждаемую до —210° С кислород с помощью насоса подавался в газовую бюретку. Температуру —210° С получали нагнетанием в ловушку с помощью механического насоса жидкого азота другую ловушку (температура —95° С) использовали для улавливания воды. Если на опыт было взято от ЮО до 200 мкл ксенона, то при температуре —196° С за 15 мш терялось около 5 мкл (все объемы приведены к нормальным условиям). Для больших навесок такие потери не имеют большого значения. [c.199] Реакция Хе 4 с водным раствором является гетерогенной, поэтому из-за побочных реакций даже для идентичных образцов не получаются воспроизводимые результаты. Наблюдалось, что реакция Хер4 с щелочными растворами совершенно отлична от реакций с кислыми или нейтральными растворами. [c.199] При определении выхода растворимых соединений ксенона (VI) имеет значение время между первичной реакцией Хер4 с щелочным раствором и вторичной реакцией гашения с иодидом и кислотой. Выход ксенона (VI) при гидролизе Хер4 в кислом или нейтральном растворе больше, чем при гидролизе в щелочном растворе, где к тому же соединения ксенона (VI) разлагаются с измеримой скоростью. В кислых растворах они устойчивы. [c.199] Вес образцов выражен в микромолях Хер . [c.200] Возможность присутствия газа, помимо кислорода и ксенона, в качестве продукта реакции гидролиза проверяли анализом газовой смеси по массе. Для этой цели образец выводили из системы до того, как газ вступал в контакт со ртутью или с другими восстановителями. Можно видеть, что в опытах 5 и 6 отношение атомов иода к атомам ксенона равно 5,9 и 6,0, тогда как в опытах 2 и 7 это отношение равно соответственно 6,6 и 6,3. Трудно определить пределы экспериментальных ошибок в этих опытах, но состояние окисления, равное 6, по-видимому, действительно таково. Однако эти измерения не исключают возможность другого состояния окисления, менее устойчивого. [c.200] Время жизни этого желтого твердого вещества было измерено при температуре от —5 до +5° С в разных средах (табл. 2). Ни в одном случае раствор, находящийся в контакте с желтым твердым веществом, не окрашивался. [c.201] Известно, что твердый ХеОз может быть выделен при выпаривании нещелочных растворов ксенона (VI) [2, 3] природа водных форм ксенона (VI) была исследована четырьмя различными методами. [c.202] Второй путь определения состава соединения ксенона (VI) с водой состоял в получении и интерпретации спектра ЯМР водорода в кислых водных растворах. Резонанс малой интенсивности наблюдали и при более низкой, и при более высокой напряженности поля по сравнению с резонансом воды. Резонанс воды заостряется и становится более интенсивным по мере того, как увеличивается кислотность раствора, но малые резонансы остаются почти неизменными. По-видимому, эти эксперименты также не прольют свет на природу исследуемых соединений. [c.203] Вернуться к основной статье