X??non

X??non
54 Xe
Kr ↑ Xe ↓ Rn Tableau p??riodique iode ← → x??non c??sium
Apparence
gaz incolore, pr??sentant une lueur bleue lorsqu'il est plac?? dans un champ ??lectrique ?? haute tension Raies spectrales du x??non
Propri??t??s g??n??rales
Nom, symbole, nombre	x??non, Xe, 54
Prononciation	/ z ɛ n ɒ n / ZEN -on ou / z Je n ɒ n / ZEE -non
Cat??gorie Metallic	gaz nobles
Groupe, p??riode, bloc	18 (gaz rares) , 5, p
Poids atomique standard	131,293 (6)
Configuration ??lectronique	[ Kr ] 5s 2 5p 4d 10 6 2, 8, 18, 18, 8
Histoire
D??couverte	William Ramsay et Morris Travers (1898)
Premier isolement	William Ramsay et Morris Travers (1898)
Propri??t??s physiques
Phase	gaz
Densit??	(0 ?? C, 101,325 kPa) 5,894 g / L
Liquid densit?? ?? BP	3,057 g ?? cm -3
Point de fusion	(101,325 kPa) 161,4 K , -111,7 ?? C, -169,1 ?? F
Point d'??bullition	(101,325 kPa) 165,03 K, -108,12 ?? C, -162,62 ?? F
Point triple	161,405 K (-112 ?? C), 81,6 kPa
Point critique	289,77 K, 5,841 MPa
La chaleur de fusion	(101,325 kPa) 2,27 kJ ?? mol -1
Chaleur de vaporisation	(101,325 kPa) 12,64 kJ ?? mol -1
Capacit?? thermique molaire	5 R / 2 = 20,786 J ?? mol -1 ?? K -1
La pression de vapeur
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k ?? T (K) 83 92 103 117 137 165
Propri??t??s atomiques
??tats d'oxydation	0, 1, 2, 4, 6, 8 (Rarement plus de 0) (Faiblement acide oxyde)
??lectron??gativit??	2,6 (??chelle de Pauling)
??nergies d'ionisation	1er: 1170,4 kJ ?? mol -1
	2??me: 2046,4 kJ ?? mol -1
	3??me: 3099,4 kJ ?? mol -1
Rayon covalente	140 ?? 21 heures
Rayon de Van der Waals	216 h
Miscellan??es
Crystal structure	cubique ?? faces centr??es
Ordre magn??tique	diamagn??tique
Conductivit?? thermique	5,65 ?? 10 -3 W ?? m -1 ?? K -1
Vitesse du son	(Liquide) 1090 mlle; (Gaz) 169 m ?? s -1
Num??ro de registre CAS	7440-63-3
La plupart des isotopes stables
Article d??taill??: Isotopes du x??non
iso N / A demi-vie DM DE ( MeV) DP 124 Xe 0,095% > 4,8 ?? 10 16 y β + β + 0,825 124 Te 125 Xe syn 16,9 h ε 1,652 125 I 126 Xe 0,089% 126 Xe est stable avec 72 neutrons 127 Xe syn 36,345 d ε 0,662 127 I 128 Xe 1,91% 128 Xe est stable avec 74 neutrons 129Xe 26,4% 129 Xe est stable avec 75 neutrons 130 Xe 4,07% 130 Xe est stable avec 76 neutrons 131 Xe 21,2% 131 Xe est stable avec 77 neutrons 132 Xe 26,9% 132 Xe est stable avec 78 neutrons 133 Xe syn 5,247 d β - 0,427 133 Cs 134 Xe 10,4% > 1,1 ?? 10 16 y β - β - 2,864 134 Ba 135 Xe syn 9,14 h β - 1,16 135 Cs 136 Xe 8,86% 2,11 ?? 10 21 y β - β - 2,45783 136 Ba

Le x??non est un ??l??ment chimique avec le symbole Xe et de num??ro atomique 54. Ce est un lourd, incolore et inodore gaz noble , qui se produit dans l' atmosph??re de la Terre en quantit??s infimes. Bien que g??n??ralement non r??actif, le x??non peut subir quelques r??actions chimiques telles que la formation de hexafluoroplatinate x??non, le premier Compos?? de gaz noble ?? synth??tiser.

D'origine naturelle est constitu?? de x??non huit isotopes stables. Il ya aussi plus de 40 isotopes instables qui subissent d??sint??gration radioactive. Les ratios d'isotopes de x??non sont un outil important pour l'??tude de l'histoire des d??buts du syst??me solaire . Radioactif x??non-135 est produit ?? partir de l'iode-135 ?? la suite de la fission nucl??aire , et il agit comme le plus important absorbeur de neutrons dans les r??acteurs nucl??aires.

Le x??non est utilis?? dans lampes flash et Les lampes ?? arc, et en tant que anesth??sie g??n??rale. La premi??re conception de laser excim??re a utilis?? un x??non mol??cule dim??re (Xe ₂₎ que son milieu laser, et les premiers laser dessins utilis??s lampes flash au x??non comme pompes. Xenon est ??galement utilis?? pour rechercher hypoth??tique interagissant faiblement particules massives et que la propulseur pour propulseurs ioniques dans engin spatial.

Histoire

Xenon a ??t?? d??couvert en Angleterre par le chimiste ??cossais William Ramsay et chimiste anglais Morris Travers le 12 Juillet 1898, peu de temps apr??s leur d??couverte des ??l??ments du krypton et le n??on . Ils ont trouv?? x??non dans le r??sidu laiss?? plus de se ??vaporer de composants air liquide. Ramsay a sugg??r?? le nom de x??non pour ce gaz ?? partir du grec mot ξένον [x??non], la forme neutre singulier de ξένος [Xenos], ce qui signifie ????tranger (er)??, ????trange (r)??, ou ??invit????. En 1902, Ramsay estime la proportion de x??non dans l'atmosph??re de la Terre comme une part ?? 20 millions. Le symbole actuel de x??non Xe est cependant historiquement il a aussi ??t?? ??crit comme X.

Durant les ann??es 1930, l'ing??nieur am??ricain Harold Edgerton a commenc?? ?? explorer stroboscope technologie de la lumi??re pour la photographie ?? haute vitesse. Cela l'a conduit ?? l'invention de la lampe flash au x??non, dans lequel la lumi??re est g??n??r??e en envoyant un bref courant ??lectrique ?? travers un tube rempli de gaz x??non. En 1934, Edgerton a pu g??n??rer clignote aussi bref que une microseconde avec cette m??thode.

En 1939, m??decin am??ricain Albert R. Behnke Jr. a commenc?? ?? explorer les causes de ??l'ivresse?? dans plongeurs sous-marins. Il a test?? les effets de la variation des m??langes respiratoires ?? ses sujets, et a d??couvert que cela a caus?? les plongeurs de percevoir un changement en profondeur. De ses r??sultats, il en d??duit que le gaz x??non pourrait servir anesth??sique. Bien que toxicologue Russe Nikolay V. Lazarev apparemment ??tudi?? l'anesth??sie au x??non en 1941, le premier rapport publi?? confirmant l'anesth??sie au x??non a ??t?? en 1946 par le chercheur m??dical am??ricain John H. Lawrence, qui a exp??riment?? sur des souris. A ??t?? d'abord utilis?? comme une anesth??sie chirurgicale en 1951 par anesth??siste am??ricain Stuart C. Cullen, qui a op??r?? avec succ??s sur deux patients Xenon.

X??non et les autres gaz rares ont ??t?? longtemps consid??r??es comme totalement inerte chimiquement et non capables de former des compos??s . Cependant, tout en enseignant ?? la Universit?? de la Colombie-Britannique, Neil Bartlett a d??couvert que le gaz platine hexafluorure (FTC ₆₎ ??tait un puissant agent oxydant pouvant oxyder le gaz oxyg??ne (O ₂₎ pour former dioxyg??nyle hexafluoroplatinate (O ₂ ⁺ [PtF _6] ^-). Depuis ₂ O et du x??non ont presque le m??me premier potentiel d'ionisation, Bartlett est rendu compte que l'hexafluorure de platine peut aussi ??tre capable d'oxyder le x??non. Le 23 Mars 1962, il a m??lang?? les deux gaz et produit le premier compos?? connue d'un gaz rare, hexafluoroplatinate x??non. Bartlett a pens?? sa composition ??tre Xe ⁺ [PtF _6] ^-, bien que le travail plus tard a r??v??l?? que ce ??tait probablement un m??lange de diff??rents sels contenant du x??non. Depuis lors, de nombreux autres compos??s de x??non ont ??t?? d??couverts, ainsi que certains compos??s du gaz noble argon , le krypton et le radon , y compris Fluorohydrure d'argon (Harf), difluorure de krypton (KrF _2), et fluorure radon. En 1971, plus de 80 compos??s x??non ont ??t?? connus.

Caract??ristiques

Flash au x??non
( la version anim??e)

Xenon a le num??ro atomique 54; ce est son noyau contient 54 protons . ?? temp??rature et pression normales, le gaz de x??non pur a une masse volumique de 5,761 kg / m ^3, ?? environ 4,5 fois la densit?? de surface de l'atmosph??re de la terre, 1,217 kg / m ^3. En tant que liquide, le x??non a une densit?? de 3,100 jusqu'?? g / ml, avec le maximum de densit?? se produisant au niveau du point triple. Dans les m??mes conditions, la densit?? du x??non solide, 3,640 g / cm ^3, est sup??rieure ?? la densit?? moyenne de granit , 2,75 g / cm ^3. Utilisation gigapascals de la pression, le x??non a ??t?? contraint ?? une phase m??tallique.

Solides x??non changements de cubique ?? faces centr??es (cfc) ?? hexagonal emball?? (hcp) phase cristalline sous pression et commence ?? tourner m??tallique ?? environ 140 GPa, sans changement notable du volume dans la phase hcp. Il est compl??tement m??tallique ?? 155 GPa. Lorsque m??tallis??, le x??non regarde le bleu du ciel, car il absorbe la lumi??re rouge et transmet d'autres fr??quences visibles. Un tel comportement est inhabituel pour un m??tal et se explique par les relativement petites largeurs de bandes d'??lectrons dans x??non m??tallique.

Le x??non est un membre des z??ro- valence ??l??ments qui sont appel??s noble ou inertes gaz . Il est inerte ?? la plupart des r??actions chimiques courantes (telles que la combustion, par exemple) car l'ext??rieur valence enveloppe contient huit ??lectrons. Ceci produit une configuration stable, minimum d'??nergie dans laquelle les ??lectrons externes sont ??troitement li??s. Cependant, le x??non peut ??tre oxyd?? par des agents oxydants puissants, et de nombreux compos??s de x??non ont ??t?? synth??tis??s.

Dans un tube rempli de gaz, le x??non ??met un bleu ou lueur lavenderish lorsque le gaz est excit?? par d??charge ??lectrique. X??non ??met une bande de raies d'??mission qui se ??tendent sur le spectre visible, mais les lignes les plus intenses se produisent dans la r??gion de la lumi??re bleue, qui produit la coloration.

Pr??sence et la production

Le x??non est un tracer gaz dans l'atmosph??re terrestre , produisant ?? 87 ?? 1 parties par milliard (NL / L), soit environ 1 partie par 11,5 millions, et se retrouve ??galement dans les gaz ??mis par certains sources min??rales.

Le x??non est obtenu dans le commerce en tant que sous-produit de la s??paration de l'air en oxyg??ne et azote . Apr??s cette s??paration, g??n??ralement effectu??e par distillation fractionn??e dans une usine ?? double colonne, le l'oxyg??ne liquide produit contiendra de petites quantit??s de krypton et de x??non. Par des ??tapes suppl??mentaires de distillation fractionn??e, l'oxyg??ne liquide peut ??tre enrichi pour contenir de 0,1 ?? 0,2% d'un m??lange krypton / x??non, qui est extrait, soit par adsorption sur gel de silice ou par distillation. Enfin, le m??lange krypton / x??non peut ??tre s??par?? en krypton et du x??non par distillation. Extraction d'un litre de x??non ?? partir de l'atmosph??re n??cessite 220 watt-heures d'??nergie. La production mondiale de x??non en 1998 a ??t?? estim?? ?? 5.000-7.000 m ^3. En raison de sa faible abondance, le x??non est beaucoup plus cher que les prix nobles l??gers gaz-approximatives pour l'achat de petites quantit??s en Europe en 1999 ??tait de 10 ??? / L pour le x??non, 1 ??? / L pour le krypton, et 0,20 ??? / L pour n??on; l'argon beaucoup plus abondante co??te moins d'un cent le litre.

Dans le syst??me solaire, la fraction de nucl??on du x??non est 1,56 ?? 10 ^-8, pour un l'abondance d'environ une part ?? 630 000 de la masse totale. Xenon est relativement rare dans le Sun l 'atmosph??re, sur la Terre , et les ast??ro??des et les com??tes . La plan??te Jupiter a une abondance anormalement ??lev??e de x??non dans l'atmosph??re; environ 2,6 fois plus que le Soleil Cette forte abondance reste inexpliqu??e et peut avoir ??t?? caus??e par une accumulation pr??coce et rapide de plan??t??simaux-petits-subplanetary organismes avant la disque pr??solaire commenc?? ?? se r??chauffer. (Sinon, le x??non ne aurait pas ??t?? pris au pi??ge dans les glaces plan??t??simaux.) Le probl??me de la faible x??non terrestre peut potentiellement se expliquer par la liaison covalente du x??non ?? l'oxyg??ne ?? l'int??rieur de quartz , ce qui r??duit par cons??quent le d??gazage du x??non dans l'atmosph??re.

Contrairement aux gaz nobles plus faible masse, la normale processus nucl??osynth??se stellaire int??rieur d'une ??toile ne fait pas x??non. ??l??ments plus massives que fer-56 ont un co??t net d'??nergie pour produire par fusion, il n'y a donc pas de gain d'??nergie pour une ??toile lors de la cr??ation x??non. Au lieu de cela, le x??non est form?? au cours de supernovae explosions, par le processus de capture de neutrons lents ( processus s) des g??antes rouges ??toiles qui ont ??puis?? l'hydrog??ne ?? leurs noyaux et entr??s dans le Branche g??ante asymptotique, dans le classique nova explosions et de la d??sint??gration radioactive des ??l??ments tels que l'iode , l'uranium et le plutonium .

Isotopes et des ??tudes isotopiques

Naturellement x??non se produisant est faite de huit stables isotopes , plus que tout autre ??l??ment ?? l'exception de l'??tain , qui a dix. Xenon et l'??tain sont les seuls ??l??ments ?? avoir plus de sept isotopes stables. Les isotopes ¹²⁴ et ¹³⁴ Xe Xe sont pr??vus ?? subir la double d??sint??gration b??ta, mais cela n'a jamais ??t?? observ?? de sorte qu'ils sont consid??r??s comme stables. Outre ces formes stables, il ya plus de 40 isotopes instables qui ont ??t?? ??tudi??s. Le plus long v??cu de ces isotopes est ¹³⁶ Xe, qui a ??t?? observ??e ?? subir la double d??sint??gration b??ta avec une demi-vie de 2,11 x 10 ²¹ ans. ¹²⁹ Xe est produit par d??sint??gration b??ta de ¹²⁹ I , qui a une demi-vie de 16 millions d'ann??es, tandis ^131m Xe, ¹³³ Xe, ^133m Xe, et ¹³⁵ Xe sont quelques-uns des fission produits des deux ²³⁵ U et ²³⁹ Pu , et donc utilis??s comme indicateurs de explosions nucl??aires.

Les noyaux de deux de l'??curie isotopes de x??non, ¹²⁹ et ¹³¹ Xe Xe, ont non nulle intrins??que moments angulaires ( spins nucl??aires, appropri??s pour r??sonance magn??tique nucl??aire). Les spins nucl??aires peuvent ??tre align??s au-del?? des niveaux de polarisation ordinaires au moyen de lumi??re polaris??e circulairement et rubidium vapeur. La r??sultante polarisation de spin de x??non noyaux peut d??passer 50% de sa valeur maximale possible, d??passant largement la valeur d'??quilibre dict?? par la Distribution de Boltzmann (typiquement de 0,001% de la valeur maximale ?? la temp??rature ambiante, m??me dans les plus forts aimants ). Cet alignement des spins de non-??quilibre est un ??tat temporaire, et est appel?? hyperpolarisation. Le processus d'hyperpolarisation le x??non est appel?? pompage optique (m??me si le processus est diff??rent de le pompage d'un laser).

Parce qu'un Xe ¹²⁹ a un noyau spin de 1/2, et donc un z??ro ??lectrique moment quadrupolaire, le ¹²⁹ Xe noyau ne conna??t pas toutes les interactions quadripolaires lors de collisions avec d'autres atomes, et donc sa hyperpolarisation peut ??tre maintenue pendant de longues p??riodes de temps, m??me apr??s que le faisceau laser a ??t?? ??teinte et la vapeur alcalin ??limin??e par condensation d'une chambre -Temp??rature surface. Spin polarisation de ¹²⁹ Xe peut persister de plusieurs seconde pour atomes de x??non dissous dans le sang ?? plusieurs heures dans la phase gazeuse et plusieurs jours dans x??non solide gel?? en profondeur. En revanche, ¹³¹ Xe pr??sente une valeur de spin nucl??aire de 3/2 et une valeur non nulle quadripolaire moment, et a _une T temps de relaxation dans le milliseconde et seconde gammes.

Certains isotopes radioactifs du x??non, par exemple, ¹³³ et ¹³⁵ Xe Xe, sont produites par neutrons irradiation de mati??res fissiles dans les les r??acteurs nucl??aires. ¹³⁵ Xe est d'une importance consid??rable dans l'op??ration de r??acteurs de fission nucl??aire. ¹³⁵ Xe a un ??norme section pour neutrons thermiques, 2,6 ?? 10 ⁶ granges, il agit comme un absorbeur de neutrons ou " poison "qui peuvent ralentir ou arr??ter la r??action en cha??ne apr??s une p??riode de fonctionnement. Ceci a ??t?? d??couvert dans les premiers r??acteurs nucl??aires construits par l'American Projet Manhattan pour plutonium production. Dispositions Heureusement, les concepteurs avaient faites dans la conception pour augmenter la r??activit?? du r??acteur (le nombre de neutrons par fission qui se passent ?? la fission d'autres atomes de combustible nucl??aire). ¹³⁵ Xe empoisonnement du r??acteur a jou?? un r??le majeur dans la catastrophe de Tchernobyl . A l'arr??t ou la diminution de puissance d'un r??acteur peuvent entra??ner une accumulation de ¹³⁵ Xe et d'obtenir le r??acteur dans le pit iode.

Dans des conditions d??favorables, des concentrations relativement ??lev??es d'isotopes radioactifs au x??non peuvent ??tre trouv??s ??manant de r??acteurs nucl??aires en raison de la lib??ration de produits de fission de craquage des barres de combustible, ou fission de l'uranium dans eau de refroidissement.

Parce que le x??non est un traceur pour les deux isotopes de parents, le x??non rapports isotopiques dans m??t??orites sont un outil puissant pour ??tudier la formation du syst??me solaire. Le Proc??d?? iode-x??non de datation donne le temps ??coul?? entre nucl??osynth??se et la condensation d'un objet solide de la n??buleuse solaire. En 1960, le physicien John H. Reynolds a d??couvert que certains m??t??orites contenaient une anomalie isotopique sous la forme d'une surabondance de x??non-129. Il en a d??duit que ce ??tait un produit d??croissance radioactive l'iode-129. Cet isotope se produit lentement par cosmique spallation de rayons et de la fission nucl??aire , mais est produit en quantit?? que dans les explosions de supernovae. Comme la demi-vie de ¹²⁹ I est relativement court sur une ??chelle de temps cosmologique, seulement 16 millions d'ann??es, ont d??montr?? que ce que peu de temps avait pass?? entre la supernova et le temps les m??t??orites avaient solidifi?? et pris au pi??ge de la ¹²⁹ I. Ces deux ??v??nements (supernovae et de solidification du nuage de gaz) ont ??t?? d??duites s'??tre produit au cours de l'histoire des d??buts du syst??me solaire , comme l'isotope ¹²⁹ I a probablement ??t?? g??n??r?? avant le syst??me solaire se est form??, mais pas longtemps avant, et ensemenc??es le gaz solaire Cloud avec isotopes d'une seconde source. Cette source de supernova peut ??galement avoir caus?? l'effondrement du nuage de gaz solaire.

De la m??me mani??re, les abondances isotopiques x??non tels que ¹²⁹ Xe / ¹³⁰ et ¹³⁶ Xe Xe / ¹³⁰ Xe sont ??galement un outil puissant pour comprendre la diff??renciation plan??taire et d??gazage t??t. Par exemple, le atmosph??re de Mars montre une abondance de x??non similaire ?? celle de la Terre: 0,08 parties par million, cependant Mars montre une proportion plus ??lev??e de ¹²⁹ Xe que la Terre ou du Soleil Comme cet isotope est produit par la d??sint??gration radioactive, le r??sultat peut indiquer que Mars a perdu la plupart de son atmosph??re primordiale, peut-??tre dans les 100 premiers millions d'ann??es apr??s que la plan??te a ??t?? form??e. Dans un autre exemple, l'exc??s de ¹²⁹ Xe trouve dans dioxyde de carbone des gaz de puits de Nouveau-Mexique a ??t?? consid??r?? comme de la d??sint??gration du gaz de mantellique peu de temps apr??s la formation de la Terre.

Compos??s

Apr??s la d??couverte de Neil Bartlett en 1962 que le x??non peut former des compos??s chimiques, un grand nombre de compos??s x??non ont ??t?? d??couverts et d??crits. X??non compos??s presque tous connus contiennent le atomes de fluor ou de l'oxyg??ne ??lectron??gatif.

Halog??nures

Xenon t??trafluorure

XeF _quatre cristaux, 1962

Trois fluorures sont connus: XeF _2, XeF _4, et XeF _6. XeF est th??oris?? ?? ??tre instable. Les fluorures sont le point de d??part pour la synth??se de compos??s presque tous x??non.

Le solide, difluorure cristalline XeF ₂ est form?? quand un m??lange de fluor et de gaz x??non est expos??e ?? la lumi??re ultraviolette. La lumi??re du jour est suffisante. Chauffage ?? long terme de XeF ₂ ?? haute temp??rature sous un catalyseur NiF ₂ donne XeF _6. La pyrolyse du XeF ₆ en pr??sence de NaF donne de haute puret?? XeF _4.

Les fluorures x??non se comportent comme deux accepteurs fluorure et les donateurs fluorure, former des sels qui contiennent ces cations que XeF ⁺ et Xe
2 F +
3, et des anions tels que XeF -
5, XeF -
7, et XeF 2-
8. Le vert, Xe paramagn??tique +
2 est form?? par la r??duction du XeF ₂ par le gaz x??non.

XeF ₂ est ??galement en mesure de former des complexes de coordination avec des ions de m??taux de transition. Plus de 30 ces complexes ont ??t?? synth??tis??s et caract??ris??s.

Alors que les fluorures x??non sont bien caract??ris??s, les autres halog??nures ne sont pas connus, la seule exception ??tant le dichlorure, XeCl _2. Xenon dichlorure est signal?? comme ??tant un, incolore, le compos?? cristallin endothermique qui se d??compose dans les ??l??ments ?? 80 ?? C, form?? par l'irradiation ?? haute fr??quence d'un m??lange de x??non, de fluor, et silicium ou le t??trachlorure de carbone . Cependant, le doute a ??t?? pos??e de savoir si XeCl ₂ est un compos?? r??el et pas seulement un van der Waals mol??cule compos??e d'atomes Xe faiblement li??s et Cl ₂ mol??cules. Des calculs th??oriques montrent que la mol??cule lin??aire XeCl ₂ est moins stable que le complexe de van der Waals.

Oxydes et Oxohalog??nures

Trois oxydes de x??non sont connus: trioxyde x??non (Xeo ₃₎ et t??troxyde x??non (Xeo _4), qui sont tous deux dangereusement agents explosifs et puissants oxydants, et dioxyde x??non (Xeo _2), qui a ??t?? signal?? en 2011 avec un indice de coordination ??gal ?? quatre. Xeo _deux formes quand x??non t??trafluorure est vers?? sur de la glace. Sa structure cristalline peut lui permettre de remplacer le silicium dans les silicates. Le cation XeOO ⁺ a ??t?? identifi?? par La spectroscopie infrarouge ?? l'??tat solide argon .

Xenon ne r??agit pas directement avec l'oxyg??ne; l'anhydride est form?? par l'hydrolyse du XeF _6:

XeF ₆ + 3 H ₂ O → Xeo ₃ + 6 HF

Xeo ₃ est faiblement acide, la dissolution dans un alcali pour former des sels de xenate instables contenant le HXeO -
4 anion. Ces sels instables facilement disproportionn??e en gaz x??non et Perx??nate sels, contenant le Xeo 4-
6 anion.

Perx??nate baryum, lorsque trait?? avec de concentr?? acide sulfurique , on obtient le x??non gazeux t??troxyde:

Ba ₂ Xeo ₆ + 2 H ₂ SO ₄ → 2 BaSO ₄ + 2 H ₂ O + ₄ Xeo

Pour ??viter la d??composition, le t??troxyde x??non ainsi form?? est refroidi rapidement pour former un solide jaune p??le. Il explose au-dessus de -35,9 ?? C en x??non et de l'oxyg??ne gazeux.

Un certain nombre de oxyfluorures x??non sont connus, y compris XeOF _2, XeOF _4, xeo ₂ F _2, F ₃ et xeo _2. XeOF ₂ est form?? par la r??action de D ₂ avec du gaz x??non ?? basse temp??rature. Il peut ??galement ??tre obtenu par hydrolyse partielle du XeF _4. Il dismutation ?? -20 ?? C dans XeF ₂ et xeo ₂ F _2. XeOF ₄ est form?? par l'hydrolyse partielle de XeF _6, ou la r??action de avec XeF ₆ Perx??nate de sodium, Na ₄ xeo _6. La derni??re r??action produit ??galement une petite quantit?? de Xeo ₃ F ₂ XeOF ₄ r??agit avec. CsF pour former le XeOF -
5 anions, tandis que XeOF ₃ r??agit avec les fluorures de m??taux alcalins KF, RbF et le LCR pour former le XeOF -
4 anion.

D'autres compos??s

R??cemment, on a eu un int??r??t dans les compos??s o?? x??non x??non est directement li?? au moins un ??l??ment ??lectron??gatif que le fluor ou de l'oxyg??ne, en particulier du carbone . Groupes ??lectro-attracteurs, tels que les groupes ayant une substitution de fluor, sont n??cessaires pour stabiliser ces compos??s. De nombreux de ces compos??s ont ??t?? caract??ris??s, incluant:

• C ₆ F ₅ ⁺ -N≡C -xe-CH _3, C ₆ F ₅ est le groupe pentafluoroph??nyle.
• [C ₆ F _{5] 2} Xe
• C ₆ F ₅ -xe-X, o?? X est CN, F ou Cl.
• R-C≡C-Xe ^+, o?? R est C ₂ F -
  5 ou tert-butyle.
• C ₆ F ₅ + -XeF
  2
• (C ₆ F ₅ Xe) ₂ Cl ⁺

D'autres compos??s contenant du x??non li?? ?? un ??l??ment moins ??lectro comprennent F-Xe-N (SO ₂ F) ₂ et F-Xe-BF _2. Celui-ci est synth??tis?? ?? partir de dioxyg??nyle t??trafluoroborate, O ₂ BF _4, ?? -100 ?? C.

Un ions x??non est inhabituel contenant le tetraxenonogold (II) cation, AuXe 2+
4, qui contient des Au Xe-liaisons. Cet ion se produit dans le compos?? AuXe ₄ (Sb ₂ F _{11) 2,} et est remarquable en ayant des liaisons chimiques directes entre deux atomes notoirement non r??actifs, le x??non et l'or , avec du x??non agissant comme un ligand de m??tal de transition.

En 1995, M. R??s??nen et ses coll??gues, les scientifiques ?? la Universit?? d'Helsinki en Finlande , a annonc?? la pr??paration de x??non dihydrure (HXeH), et plus tard au x??non hydrure-hydroxyde (HXeOH), hydroxenoacetylene (HXeCCH), et d'autres mol??cules contenant Xe. En 2008, Khriachtchev et al. A rapport?? la pr??paration de HXeOXeH par le photolyse de l'eau dans un cryog??nique matrice de x??non. Mol??cules deut??r??s, HXeOD et DXeOH, ont ??galement ??t?? produits.

Clathrates et excim??res

En plus des compos??s o?? x??non forme une liaison chimique , le x??non peut former clathrates-substances o?? les atomes de x??non sont pi??g??s par le r??seau cristallin d'un autre compos??. Un exemple est hydrate de x??non (Xe ??? 5,75 H ₂ O), o?? des atomes de x??non occupent postes dans un r??seau de mol??cules d'eau. Ce clathrate a un point de 24 ?? C de fusion. Le Version deut??r?? de cet hydrate a ??galement ??t?? produit. Tel hydrates de clathrates peuvent se produire naturellement dans des conditions de haute pression, comme dans le lac Vostok sous le Antarctique feuille de glace. formation de clathrate peut ??tre utilis??e pour ??liminer par distillation fractionn??e du x??non, de l'argon et le krypton.

X??non peut ??galement former compos??s de fuller??ne endoh??driques, o?? un atome de x??non est coinc?? ?? l'int??rieur d'un mol??cule de fuller??ne. L'atome de x??non pi??g?? dans le fuller??ne peut ??tre contr??l?? via ¹²⁹ Xe r??sonance magn??tique (RMN) nucl??aire. En utilisant cette technique, les r??actions chimiques de la mol??cule de fuller??ne peuvent ??tre analys??s, en raison de la sensibilit?? de la d??placement chimique de l'atome de x??non ?? son environnement. Toutefois, l'atome de x??non a ??galement une influence sur la r??activit?? ??lectronique du fuller??ne.

Alors que des atomes de x??non sont ?? leur ??tat d'??nergie du sol, ils se repoussent et ne sera pas former une liaison. Quand les atomes de x??non devient sous tension, cependant, ils peuvent former un excimer (dim??re excit??) jusqu'?? ce que les ??lectrons retournent ?? la ??tat fondamental. Cette entit?? est cr????e parce que l'atome de x??non a tendance ?? remplir sa plus ?? l'ext??rieur couche ??lectronique, et peut bri??vement le faire en ajoutant un ??lectron d'un atome de x??non voisin. La dur??e de vie typique d'un excimer x??non est 1-5 ns, et la d??sint??gration de presse photons avec les longueurs d'onde d'environ 150 et 173 nm. X??non peut ??galement former des excim??res avec d'autres ??l??ments, tels que la halog??nes brome , chlore et fluor .

Applications

Bien que le x??non est rare et relativement co??teux ?? extraire de la l'atmosph??re terrestre , il pr??sente un certain nombre d'applications.

Illumination et de l'optique

Lampes ?? d??charge

Le x??non est utilis?? dans des dispositifs d'??mission de lumi??re appel??es lampes flash au x??non, qui sont utilis??s dans et les lampes ??clairs stroboscopiques photographiques; ?? exciter le milieu actif dans lasers qui g??n??rent ensuite lumi??re coh??rente; et, parfois, dans lampes bact??ricides. Le premier ?? l'??tat solide laser , invent?? en 1960, a ??t?? pomp?? par une lampe flash au x??non, et les lasers utilis??s pour la puissance fusion par confinement inertiel sont ??galement pomp?? par lampes flash au x??non.

Lampe au x??non ?? arc court

La navette spatiale Atlantis baign?? dans x??non

Tube ?? d??charge au x??non

Continue, arc court, haute pression lampes ?? arc x??non ont une temp??rature de couleur se rapprochant ??troitement midi la lumi??re du soleil et sont utilis??s dans simulateurs solaires. Autrement dit, le chromaticit?? de ces lampes rapproche ??troitement d'une chauff??e noir radiateur du corps qui a une temp??rature proche de celle observ??e du Soleil Apr??s qu'ils ont ??t?? introduits dans les ann??es 1940, ces lampes ont commenc?? ?? remplacer la courte dur??e lampes ?? arc de carbone dans les projecteurs de cin??ma. Ils travaillent dans typique 35mm, IMAX et le nouveau projecteurs num??riques syst??mes de projection de film, de l'automobile Phares HID, haut de gamme lampes de poche ??tactiques?? et autres utilisations sp??cialis??es. Ces lampes ?? arc sont une excellente source de courte longueur d'onde ultraviolet rayonnement et ils ont ??missions intenses dans la proximit?? infrarouge, qui est utilis?? dans certaines Les syst??mes de vision nocturne.

Les cellules individuelles dans un affichage ?? plasma utilise un m??lange de x??non et n??on qui est converti en un plasma ?? l'aide ??lectrodes. L'interaction de ce plasma avec les ??lectrodes g??n??re des ultraviolets photons , qui excitent alors la rev??tement luminophore sur la face avant de l'??cran.

Le x??non est utilis?? comme un "gaz starter" ?? lampes au sodium haute pression. Il a le plus faible conductivit?? thermique plus faible et potentiel d'ionisation de tous les gaz nobles non radioactifs. En tant que gaz rare, il ne interf??re pas avec les r??actions chimiques se produisant dans la lampe d'op??ration. La faible conductivit?? thermique minimise les pertes thermiques dans la lampe alors que dans l'??tat de fonctionnement et le faible potentiel d'ionisation provoque la tension de claquage du gaz soit relativement faible ?? l'??tat froid, qui permet ?? la lampe d'??tre plus facilement commenc??.

Lasers

En 1962, un groupe de chercheurs de Laboratoires Bell a d??couvert l'effet laser dans le x??non, et plus tard trouv?? que le gain de laser a ??t?? am??lior??e par l'ajout d' h??lium pour le milieu ?? effet laser. La premi??re laser excim??re utilis?? un x??non dim??re (Xe ₂₎ excit?? par un faisceau d'??lectrons pour produire ??mission stimul??e ?? un rayonnement ultraviolet de longueur d'onde de 176 nm. Le chlorure et le fluorure de x??non x??non ont ??galement ??t?? utilis??s dans excim??re (ou, plus exactement, exciplexe) lasers. Le laser ?? excim??re de chlorure de x??non a ??t?? utilis??e, par exemple, dans certaines utilisations dermatologiques.

M??dical

Anesth??sie

X??non a ??t?? utilis?? en tant que anesth??sie g??n??rale. Bien qu'il soit co??teux, appareils d'anesth??sie qui peuvent fournir au x??non sont sur le point d'appara??tre sur le march?? europ??en, parce que les progr??s dans la r??cup??ration et le recyclage de x??non ont rendu ??conomiquement viable.

Xenon interagit avec de nombreux r??cepteurs diff??rents et des canaux ioniques et comme beaucoup d'anesth??siques par inhalation th??oriquement multi-modales ces interactions sont susceptibles compl??mentaire. Le x??non est un glycine site de haute affinit?? Antagoniste du r??cepteur NMDA. Toutefois, le x??non se distingue des autres antagonistes des r??cepteurs NMDA cliniquement utilis??s dans son manque de neurotoxicit?? et la capacit?? de son pour inhiber la neurotoxicit?? de la k??tamine et l'oxyde nitreux. Contrairement ?? la k??tamine et de l'oxyde nitreux, le x??non ne stimule pas un efflux de la dopamine de la le noyau accumbens. Comme l'oxyde nitreux et le x??non cyclopropane activent le canal domaine potassium deux pores TREK-1. Un canal li??es TASK-3 ??galement impliqu?? dans des actions anesth??siques est insensible au x??non. X??non inhibe les r??cepteurs nicotiniques de l'ac??tylcholine alpha4beta2 qui contribuent ?? l'analg??sie spinale m??diation. Le x??non est un inhibiteur efficace de la membrane plasmique de Ca2 + ATPase. X??non inhibe Ca + ATPase en se liant ?? un pore hydrophobe ?? l'int??rieur de l'enzyme et la pr??vention de l'enzyme ?? partir de l'hypoth??se conformations actives.

Le x??non est un inhibiteur comp??titif de la s??rotonine 5HT3. Bien que ni anesth??sie, ni antinociceptives cette activit?? r??duit les naus??es et les vomissements anesth??sie-??mergente.

X??non a un concentration minimale alv??olaire (MAC) de 72% ?? 40 ans, ce qui en fait 44% plus puissant que le N ₂ O comme anesth??sique. Ainsi, il peut ??tre utilis?? avec de l'oxyg??ne ?? des concentrations qui ont un risque plus faible de hypoxie. Contrairement ?? l'oxyde nitreux (N ₂ O), le x??non ne est pas un gaz ?? effet de serre et ainsi il est ??galement consid??r?? comme ??cologique. Xenon ??vacu?? dans l'atmosph??re est d'??tre renvoy??e ?? sa source d'origine, donc pas d'impact environnemental est probable.

Neuroprotecteur

Xenon induit cardioprotection robuste et neuroprotection par plusieurs une vari??t?? de m??canismes d'action. Gr??ce ?? son influence sur Ca2 +, K +, KATP \ HIF et NMDA antagonisme x??non est neuroprotecteur lorsqu'il est administr?? avant, pendant et apr??s les insultes isch??miques. Le x??non est un antagoniste ?? forte affinit?? au niveau du r??cepteur glycine NMDA site.Xenon est cardioprotecteur dans des conditions d'isch??mie-reperfusion par induction de pr??conditionnement pharmacologique non isch??mique. Le x??non est cardioprotecteur par l'activation de la PKC epsilon-et-MAPK p38 en aval. Imite x??non neuronale de pr??conditionnement isch??mique en activant ATP canaux potassiques sensibles. X??non r??duit allost??rique cha??ne m??di??e par l'inhibition de l'activation de l'ATP ind??pendamment de la sous-unit?? receptor1 sulfonylur??e, augmentant KATP temps et en fr??quence de canal ouvert. Xenon r??gule hypoxie inducible factor 1 alpha (HIF1A).

A ??t?? ajout?? gaz x??non comme ingr??dient de la m??lange de ventilation pour un nouveau-n?? au H??pital St. Michael, Bristol, en Angleterre, dont la vie chances ont ??t?? par ailleurs tr??s compromise, et a r??ussi, conduisant ?? l'autorisation de essais cliniques pour des cas similaires. Le traitement se fait en m??me temps que refroidir le la temp??rature du corps de 33,5 ?? C.

Imagerie

??mission gamma de la radio-isotope ¹³³ Xe du x??non peut ??tre utilis?? pour imager le c??ur, les poumons et le cerveau, par exemple, au moyen de photon unique tomographie d'??mission. ¹³³ Xe a ??galement ??t?? utilis?? pour mesurer le flux sanguin.

Xenon, en particulier de ¹²⁹ Xe hyperpolaris??, est un agent de contraste utile pour imagerie par r??sonance magn??tique (IRM). Dans la phase gazeuse, il peut ??tre utilis?? pour imager l'espace vide comme des cavit??s dans un ??chantillon poreux ou alv??oles dans les poumons. Hyperpolarisation rend ¹²⁹ Xe beaucoup plus d??tectable via imagerie par r??sonance magn??tique et a ??t?? utilis?? pour les ??tudes des poumons et d'autres tissus. Il peut ??tre utilis??, par exemple, pour suivre le flux de gaz dans les poumons. Parce que le x??non est soluble dans l'eau et dans les solvants hydrophobes aussi, il peut ??tre utilis?? pour divers tissus biologiques mous d'image.

Spectroscopie RMN

Parce que de grandes, flexible externe ??lectrons coquille de l'atome, le Changements de spectre RMN en r??ponse aux conditions environnantes, et peut donc ??tre utilis?? comme une sonde pour mesurer les circonstances chimiques autour de l'atome de x??non. Par exemple x??non dissous dans l'eau, le x??non dissous dans un solvant hydrophobe, et le x??non associ?? ?? certaines prot??ines peuvent ??tre distingu??s par RMN.

X??non hyperpolaris?? peut ??tre utilis?? par surface-chimistes. Normalement, il est difficile de caract??riser les surfaces utilisant la RMN, parce que les signaux de la surface d'un ??chantillon seront combl??s par des signaux de l'Extr??me-plus-de nombreux noyaux atomiques dans la masse. Cependant, spins nucl??aires sur des surfaces solides peuvent ??tre polaris??s de mani??re s??lective, par transferrering polarisation de spin ?? eux de gaz x??non hyperpolaris??. Cela rend les signaux de surface assez fortes pour mesurer, et les distingue des signaux en vrac.

Autre

Dans l'??nergie nucl??aire applications, le x??non est utilis?? dans les chambres ?? bulles, des sondes, et dans d'autres domaines o?? une haute masse mol??culaire et de la nature inerte est souhaitable. Un sous-produit de l'arme nucl??aire tests est la lib??ration de radioactive x??non 133 et le x??non-135. La d??tection de ces isotopes est utilis?? pour contr??ler le respect nucl??aire trait??s d'interdiction des essais, ainsi que pour confirmer les explosions exp??rimentales nucl??aires par des ??tats tels que la Cor??e du Nord .

Un prototype d'un moteur ionique au x??non ??tant test?? ?? la NASA Jet Propulsion Laboratory.

X??non liquide est utilis?? dans pour les mesures de calorim??tres les rayons gamma, ainsi qu'un moyen destin?? ?? d??tecter hypoth??tique interagissant faiblement particules massives, ou WIMP. Quand un WIMP entre en collision avec un noyau au x??non, il devrait, en th??orie, d??pouiller un ??lectron et cr??er un primaire scintillation. En utilisant le x??non, ce sursaut d'??nergie pourrait alors ??tre facilement distingu??e de manifestations similaires caus??s par des particules telles que les rayons cosmiques. Cependant, l'exp??rience au XENON Gran Sasso Laboratoire national en Italie et le Zeplin-II et III-Zeplin exp??riences au Laboratoire souterrain Boulby au Royaume-Uni ont jusqu'?? pr??sent pas r??ussi ?? trouver des WIMP confirm??s. M??me si aucun WIMP sont d??tect??s, les exp??riences serviront ?? contraindre les propri??t??s de la mati??re noire et certains mod??les de physique. Le d??tecteur de courant ?? l'installation Gran Sasso a d??montr?? une sensibilit?? comparable ?? celle des meilleurs d??tecteurs cryog??niques, et devrait ??tre la sensibilit?? accrue par un ordre de grandeur en 2009.

Xenon est le pr??f??r?? propulseur pour ion de propulsion engin spatial en raison de sa faible par le potentiel d'ionisation poids atomique, et sa capacit?? ?? ??tre stock??s sous forme liquide ?? proximit?? la température ambiante (sous haute pression) encore être facilement reconverti en un gaz pour alimenter le moteur. La nature inerte du xénon, il est respectueux de l'environnement et moins corrosive à un moteur d'ions que d'autres combustibles tels que le mercure ou le césium . A été utilisé pour la première Xenon pour les moteurs ioniques par satellite dans les années 1970. Il a ensuite été utilisé comme propulseur pour de JPL Deep Space 1 de la sonde, de l'Europe SMART-1 la sonde et pour les trois ions moteurs de propulsion de la NASA sur Aube Spacecraft.

Chimiquement, les composés perxenate sont utilisés comme agents d'oxydation en chimie analytique . difluorure de xénon est utilisé comme un agent de gravure de silicium , en particulier dans la production de systèmes micro-électromécaniques (MEMS). Le médicament anticancéreux 5-fluorouracile peut être produit en faisant réagir du difluorure de xénon avec l'uracile. Xénon est également utilisé dans la cristallographie des protéines. Appliqué à des pressions de 0,5 à 5 MPa (5 à 50 atm) à un cristal de protéine, des atomes de xénon se lient de manière prédominante dans les cavités hydrophobes, créant souvent un, isomorphe, dérivé atome lourd de haute qualité, qui peut être utilisé pour résoudre le problème de phase.

Pr??cautions

Beaucoup contenant de l'oxyg??ne x??non compos??s sont toxiques en raison de leur forte propriétés oxydantes et explosive en raison de leur tendance à se décomposent en xénon, plus élémentaire diatomique oxygène (O₂), qui contient des liaisons chimiques beaucoup plus fortes que les composés de xénon.

Gaz xénon peut être conservé en toute sécurité dans des contenants de verre ou de métal scellé normales au temp??rature et pression normales. Cependant, il se dissout facilement dans la plupart des plastiques et du caoutchouc, et va progressivement échapper à un récipient scellé avec de tels matériaux. Xenon est non toxique, même si elle ne se dissout dans le sang et appartient à un groupe restreint de substances qui pénètrent dans la barrière hémato-encéphalique, provoquant légère à chirurgicale complète l'anesthésie par inhalation à des concentrations élevées avec de l'oxygène.

À 169 m / s, la vitesse du son dans le gaz xénon est inférieure à celle dans l'air à cause de la plus lente vitesse moyenne des atomes de xénon lourds par rapport aux molécules d'azote et d'oxygène. Par conséquent, le xénon réduit les fréquences de résonance du conduit vocal lorsqu'il est inhalé. Cela produit un timbre de la voix caractéristique réduit, un effet opposé à la voix haut-timbrée causée par l'inhalation d' hélium . Comme l'hélium, le xénon ne satisfait pas les besoins de l'organisme en oxygène. Xenon est à la fois simple asphyxiant et une anesthésie plus puissant que l'oxyde nitreux; par conséquent, de nombreuses universités ne permettent plus le coup de la voix comme une chimie démonstration générale. Que le xénon est cher, le gaz hexafluorure de soufre, qui est similaire au xénon en poids moléculaire (146 contre 131), est généralement utilisé dans cette cascade, et est un asphyxiant sans anesthésie.

Il est possible de respirer en toute sécurité des gaz lourds tels que le xénon ou l'hexafluorure de soufre quand ils sont dans un mélange avec de l'oxygène; l'oxygène comprenant au moins 20% du mélange. Xénon à une concentration de 80% avec 20% d'oxygène produit rapidement la perte de conscience de l'anesthésie générale (et a été utilisé à cet effet, tel que discuté ci-dessus). La respiration de gaz se mélange de différentes densités très efficacement et rapidement de sorte que les gaz plus lourds sont purgés avec de l'oxygène, et ne pas accumuler au fond des poumons. Il ya, cependant, un danger associé à tout gaz lourd en grandes quantités: elle pourra siéger invisible dans un récipient, et si une personne entre dans un récipient rempli d'un gaz incolore et inodore, ils peuvent se trouver à respirer sans le savoir. Xenon est rarement utilisé en quantités suffisamment grandes pour que ce soit un sujet de préoccupation, même si le potentiel de danger existe tout moment un réservoir ou un conteneur de xénon sont conservées dans un espace non ventilé.