Ксенон

Природный атмосферный ксенон состоит из девяти изотопов: ¹²⁴ Хе (0, 096%), ¹²⁶ Хе (0, 090%), ¹²⁸ Хе (1, 92%), ¹²⁹ Хе (26, 44%), ¹³⁰ Хе (4, 08), ¹³¹ Хе (21, 18%), ¹³² Хе (26, 89%), ¹³⁴ Хе (10, 44%) и ¹³⁶ Хе (8, 87%).

Радиус атома 0, 218 нм. Электронная конфигурация внешнего слоя 5s²p⁶ .Энергии последовательной ионизации — 12, 130, 21, 25, 32, 1 эВ. Электроотрицательность по Полингу 2, 6.

Открыт английскими учеными У. Рамзаем и М. Траверсом в 1898 методом спектрального анализа как примесь к криптону. В 1962 в Канаде Н. Бартлетт получил первое устойчивое при комнатной температуре химическое соединение ксенона XePtF ₆.

Ксенон — редчайший газ земной атмосферы, содержание в воздухе 8, 6·10^-5% по объему. Общие запасы ксенона в атмосфере 1, 6·10¹¹м³.

Ксенон выделяют как побочный продукт при переработке воздуха на азот и кислород.

Ксенон — одноатомный газ без цвета и запаха. Температура кипения –108,12 °C, плавления –11,85 °C. Критическая температура 16,52 °C, критическое давление 5,84 МПа. Плотность 5,85 кг/м³.

В 100 мл воды при температуре 20 °C растворяется 9,7 мл Xe.

Ксенон образует клатраты с водой и многими органическими веществами: Хе·5, 75Н₂О, 4Хе·3С₆Н₅ОН и другие. В клатратах атомы-гости Xe занимают полости в кристаллических решетках веществ-хозяев.

Непосредственно Xe взаимодействует только со фтором, образуя XeF₂, XeF₄ и XeF₆. Дифторид ксенона XeF₂ имеет тетрагональную решетку, температуру плавления 129 °C, плотность 4,32 г/см³. Решетка тетрафторида XeF₄ моноклинная, температура плавления 117,1 °C, плотность 4,0 г/см³. Решетка гексафторида XeF₆ моноклинная, температура плавления 49, 5 °C, плотность 3, 41 г/см³.

Гидролизом XeF₄ и XeF₆ получают неустойчивые оксифториды XeОF₄, XeО₂F₂, XeОF₂, XeО₃F₂ и XeО₂F₄ и оксиды ХеО₃ и ХеО₄, которые при комнатной температуре они разлагаются на простые вещества.

Фториды ксенона взаимодействуют с водными растворами щелочей, образуя ксенаты МНХеО₄ (М = Na, K, Rb, Cs), устойчивые до 180 °C. При гидролизе растворов XeF₆, диспропорционировании XeО₃ в щелочных растворах и при озонировании водных растворов XeО₃ получены перксенаты Na₄XeO₆ и (NH₄)₄XeO₆.

Ксенон используют для наполнения ламп накаливания, мощных газоразрядных и импульсных источников света.

Радиоактивные изотопы применяют в качестве источников излучения в радиографии и для диагностики в медицине, для обнаружения течи в вакуумных установках. Фториды ксенона используют для пассивации металлов.

Газ ксенон безвреден. Фториды ксенона ядовиты, ПДК в воздухе 0,05 мг/м³.

Авторы: С.С. Бердоносов, П.С. Бердоносов