三氧化氙
| 三氧化氙 | |
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| IUPAC名 三氧化氙 氧化氙(VI) | |
| 识别 | |
| CAS号 | 13776-58-4 
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| ChemSpider | 21106493 |
| SMILES |
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| InChI |
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| InChIKey | ZWAWYSBJNBVQHP-UHFFFAOYAR |
| 性质 | |
| 化学式 | XeO3 |
| 摩尔质量 | 179.288 g·mol⁻¹ |
| 外观 | 白色晶体 |
| 密度 | 4.55 g/cm3 |
| 熔点 | 25 °C（剧烈分解） |
| 溶解性（水） | 可溶（与水反应） |
| 结构 | |
| 分子构型 | 三角锥体 |
| 热力学 | |
| ΔfHm⦵298K | 402 kJ/mol[1] |
| 危险性 | |
| 欧盟分类 | 未列明 |
| NFPA 704 |
 3
4
4
OX
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| 相关物质 | |
| 相关化学品 | 氙酸 四氧化氙 |
| 若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。 | |
三氧化氙是一种不稳定的化合物，其中氙的化合价为+6。它是很强的氧化剂，会缓慢从水中释放氧气，暴露于阳光下会加速反应。它与有机化合物接触时可能会爆炸。它爆炸时会释放氙气和氧气。
化学性质
[编辑]三氧化氙是一种强氧化剂，可以氧化大多数可以氧化的物质。然而，它的氧化反应缓慢，这降低了它的实用性。[2]
超过 25 °C时，三氧化氙非常容易发生剧烈爆炸：
当三氧化氙溶于水时，会产生酸性的氙酸溶液：
- XeO3(aq) + H2O → H2XeO4 ⇌ H+ + HXeO−
4
该溶液在室温下稳定，没有三氧化氙那样的爆炸性。它可以将羧酸定量地氧化成二氧化碳和水。[3]
三氧化氙溶解在碱性溶液中会形成氙酸盐。HXeO−
4 阴离子是氙酸盐溶液中的主要物种。[4]它们并不稳定，会歧化成高氙酸盐（氧化态+8）和氙气。[5] 含有 XeO4−
6 离子的高氙酸盐可以通过 XeO
3 和氢氧化物溶液反应而成。三氧化氙和KF、RbF和CsF反应，形成通式为 MXeO
3F的化合物。[6]
物理性质
[编辑]六氟化氙或四氟化氙的水解会产生三氧化氙溶液，通过蒸发可以得到无色的 XeO3 晶体。[7]这些晶体在干燥空气中可稳定数天，但容易从潮湿空气中吸收水分，形成浓溶液。三氧化氙是正交晶系的，晶格参数 a = 6.163 Å、b = 8.115 Å和c = 5.234 Å。它的密度为 4.55 g/cm3。[8]
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| XeO3晶体一部分的球棍模型 | 空间填充模型 | 氙原子的几何配位 |
危险性
[编辑]XeO3 应该非常小心地处理，因为样品在室温下随时发生爆炸。干的三氧化氙晶体与纤维素发生爆炸性反应。[8][9]
参考文献
[编辑]- ^ Zumdahl, Steven S. Chemical Principles 6th Ed.. Houghton Mifflin Company. 2009: A23. ISBN 978-0-618-94690-7.
- ^ Greenwood, N.; Earnshaw, A. Chemistry of the Elements. Oxford: Butterworth-Heinemann. 1997.
- ^ Jaselskis B.; Krueger R. H. Titrimetric determination of some organic acids by xenon trioxide oxidation. Talanta. July 1966, 13 (7): 945–949. PMID 18959958. doi:10.1016/0039-9140(66)80192-3.
- ^ Peterson, J. L.; Claassen, H. H.; Appelman, E. H. Vibrational spectra and structures of xenate(VI) and perxenate(VIII) ions in aqueous solution. Inorganic Chemistry. March 1970, 9 (3): 619–621. doi:10.1021/ic50085a037.
- ^ W. Henderson. Main group chemistry
. Great Britain: Royal Society of Chemistry. 2000: 152–153. ISBN 0-85404-617-8.
- ^ Egon Wiberg; Nils Wiberg; Arnold Frederick Holleman. Inorganic chemistry. Academic Press. 2001: 399. ISBN 0-12-352651-5.
- ^ John H. Holloway; Eric G. Hope. A. G. Sykes , 编. Recent Advances in Noble-gas Chemistry. Advances in Inorganic Chemistry, Volume 46. Academic Press. 1998: 65. ISBN 0-12-023646-X.
- ^ 8.0 8.1 Templeton, D. H.; Zalkin, A.; Forrester, J. D.; Williamson, S. M. Crystal and Molecular Structure of Xenon Trioxide. Journal of the American Chemical Society. 1963, 85 (6): 817 [2021-11-10]. doi:10.1021/ja00889a037. （原始内容存档于2021-11-10）.
- ^ Bartlett, N.; Rao, P. R. Xenon Hydroxide: an Experimental Hazard. Science. 1963, 139 (3554): 506. Bibcode:1963Sci...139..506B. PMID 17843880. doi:10.1126/science.139.3554.506.