Съединения на благородните газове: Разлика между версии

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Изтрито е съдържание Добавено е съдържание
Редакция без резюме
Ред 1: Ред 1:
{{експерт}}
{{експерт}}
'''Съединенията на [[Благороден газ|благородните газове]]''' са [[химично съединение|химични съединения]] на елементи от [[Благороден газ|група 18]] на [[периодична система|периодичната система]].
'''Съединенията на [[Благороден газ|благородните газове]]''' са [[химично съединение|химични съединения]] на елементи от [[Благороден газ|група 18]] на [[периодична система|периодичната система]]. Първото съединение на благородните газове е получено от Нийл Бартлет през 1962 г.


== История ==
== История ==
Ред 11: Ред 11:
[[Файл:Меланофлогит - ксенон.png|мини|220п|Меланофлогит]]
[[Файл:Меланофлогит - ксенон.png|мини|220п|Меланофлогит]]


Наистино е известно, че благородните газове се разтварят в някои течности ([[вода]], [[фенол]] и др.) и при охлаждане образуват [[кристалосолвати]], тъй като не се образуват ковалентни връзки между атомите на благородните газове и молекулите на разтворителя. Такива „съединения“, наречени [[клатрати]], образуват веществата, имащи в кристалната решетка празнини, в които се вмъкват атомите на благородните газове. Типичният клатрат от този вид е Xe.''n''H<sub>2</sub>O (''n''=5 или 6), чиято [[температура на топене]] е 24&nbsp;°C.<ref name="Инертност"/>
Наистино е известно, че благородните газове се разтварят в някои течности ([[вода]], [[фенол]] и др.) и при охлаждане образуват [[кристалосолвати]], тъй като не се образуват ковалентни връзки между атомите на благородните газове и молекулите на разтворителя. Такива „съединения“, наречени [[клатрати]], образуват веществата, имащи в кристалната решетка празнини, в които се вмъкват атомите на благородните газове. Типичният клатрат от този вид е Xe.''n''H<sub>2</sub>O (''n''=5 или 6), чиято [[температура на топене]] е 24°C.<ref name="Инертност"/>


Атомите на някои благородни газове, като криптон и ксенон, участват в кристалите на редкия минерал [[меланофлогит]].
Атомите на някои благородни газове, като криптон и ксенон, участват в кристалите на редкия минерал [[меланофлогит]].
Ред 227: Ред 227:
| RnO<sub>3</sub>
| RnO<sub>3</sub>
| [[радонов триоксид]], радонов(VI) оксид
| [[радонов триоксид]], радонов(VI) оксид
|}</div>Природата на химичните съедниения на благородните газове би могла да се обясни с Теорията за валентни взаимодействия при ''ns np nd''-хибридизация.<ref name=":0">{{Цитат книга|last=Киркова|first=Елена|title=Химия на елементите и техните съединения|year=2013|publisher=Университетско издателство „Св. Климент Охридски“|location=София|isbn=978-954-3504-7|pages=450 – 459}}</ref> Връзките в тези съединения са често [[Хипервалентна връзка|хипервалентни]], която е по-слаба от валентната и определя окислителните им свойства.<ref name=":0" />
|}</div>


=== Хелиеви съединения ===
=== Хелиеви съединения ===
Ред 236: Ред 236:


=== Криптонови съединения ===
=== Криптонови съединения ===
Криптонът е способен да взаимодейства с флуор, при което се получава [[криптонов дифлуорид]].
Криптонът е способен да взаимодейства непосредствено само с флуор,<ref name=":0" /> при което се получава [[криптонов дифлуорид]].


=== Ксенонови съединения ===
=== Ксенонови съединения ===
Първото истинско съединение на благородните газове е [[ксенонов хексафлуороплатинат|ксеноновият хексафлуороплатинат]]<ref name="Инертност"/>, който има йонен строеж. Втори след него е [[ксенонов тетрафлуорид|ксеноновият тетрафлуорид]].
Първото истинско съединение на благородните газове е [[ксенонов хексафлуороплатинат|ксеноновият хексафлуороплатинат]]<ref name="Инертност"/>, който има йонен строеж. Втори след него е [[ксенонов тетрафлуорид|ксеноновият тетрафлуорид]]. Известни са също XeF<sub>2</sub>, XeF<sub>6</sub> и оксофлуориди.<ref name=":0" /> Получени са ксенонови оксиди и киселини и техни соли.


== Фулеренови съединения ==
== Фулеренови съединения ==

Версия от 08:57, 10 август 2021

Съединенията на благородните газове са химични съединения на елементи от група 18 на периодичната система. Първото съединение на благородните газове е получено от Нийл Бартлет през 1962 г.

История

До 1962 г. благородните газове се разглеждат като напълно инертни в химично отношение. Тяхната инертност доведе да октетното правило.[1] Първото истинско съединение е ксеноновия хексафлуороплатинат.[1]

Съединения преди 1962 г.

Преди 1962 г. са изолирани първи клатратите.

Клатрати

Меланофлогит

Наистино е известно, че благородните газове се разтварят в някои течности (вода, фенол и др.) и при охлаждане образуват кристалосолвати, тъй като не се образуват ковалентни връзки между атомите на благородните газове и молекулите на разтворителя. Такива „съединения“, наречени клатрати, образуват веществата, имащи в кристалната решетка празнини, в които се вмъкват атомите на благородните газове. Типичният клатрат от този вид е Xe.nH2O (n=5 или 6), чиято температура на топене е 24°C.[1]

Атомите на някои благородни газове, като криптон и ксенон, участват в кристалите на редкия минерал меланофлогит.

Комплексни съединения

Предполага се, че комплексни съединения като Ar·BF3 могат да съществуват при ниски температури, но това никога не е било потвърдено опитно. Съединения като WHe2 и HgHe2 се очаква да бъдат получени чрез електронна бомбардировка.

Може да се образува ксенонов дифлуорид волфрамов окситетрафлуорорид (XeF2·WOF4).

Хидрати

Водата има силно полярни молекули. Затова съществуват водни разтвори от клатратен тип, като Xe·6H2O, Kr·6H2O и Ar·6H2O.[2]

Истински съединения

Резюме на всички познати съединения и йони
Формула Имена
HeH+ хидридохелий
NeF неонов монофлуорид, неонов(I) флуорид
NeH[2] неонов монохидрид, неонов(I) хидрид
NeF2[2] неонов дифлуорид, неонов(II) флуорид
ArHF аргонов хидрофлуорид, аргонов хидрид флуорид
ArH+[3] аргоний
ArCF22+[4] дифлуорометиларгил(IV)
ArCl[2] аргонов монохлорид, аргонов(I) хлорид
ArO2[2] аргонов диоксид, аргонов(IV) оксид
KrH[2] криптонов монохидрид, криптонов(I) хидрид
KrF[2] криптонов монофлуорид, криптонов(I) флуорид
KrF2[2][1][5] криптонов дифлуорид, криптонов(II) флуорид
KrO[2] криптонов моноксид, криптонов(II) оксид
KrH+ криптоний(II)
KrF+ монофлуорокриптил(II)
Kr2F3+ трифлуородикриптил(II)
KrF4 криптонов тетрафлуорид, криптонов(IV) флуорид
HKrCN[5] криптонов хидроцианид, криптонов хидрид цианид
HKrC2H[5] хидрокриптоацетилен
Kr(OTeF5)2 криптонов дитефлат
HCNKrF2 хидроцианокриптонов дифлуорид
XeF2[2][1] ксенонов дифлуорид, ксенонов(II) флуорид
XeH+ ксеноний(II)
XeF+[6] монофлуороксенил(II)
Xe2F3+[6] трифлуородиксенил(II)
XeCl2[1] ксенонов дихлорид, ксенонов(II) хлорид
XeBr2[1] ксенонов дибромид, ксенонов(II) бромид
XeF4[2][1] ксенонов тетрафлуорид, ксенонов(IV) флуорид
XeF3+[7] трифлуороксенил(IV)
[XeF5]-[8] пентафлуороксенат(IV)
N(CH3)4XeF5 тетраметиламониев пентафлуороксенат(IV)
XeO2 ксенонов диоксид, ксенонов(IV) оксид
XeF6[2][1] ксенонов хексафлуорид, ксенонов(VI) флуорид
[XeF7]-[9][10] хептафлуороксенат(VI)
[XeF8]2-[9][10] октафлуороксенат(VI)
(NO)2XeF8 динитрозониев октафлуороксенат
XeO3[2][1] ксенонов триоксид, ксенонов(VI) оксид
H2XeO4 ксенонова киселина
XeO42- ксенат
H6XeO6[2][1] ортоксенова киселина
XeF8[1] ксенонов октафлуорид, ксенонов(VIII) флуорид
XeO4 ксенонов тетраоксид, ксенонов(VIII) оксид
H4XeO6[1] перксенонова киселина
XeO64- перксенат
Ba2XeO6 дибариев перксенат
Na4XeO6 тетранатриев перксенат
XeOF2[1][11] ксенонов оксидифлуорид, ксенонов моноксид дифлуорид
XeO2F2[11] ксенонов диоксидифлуорид, ксенонов диоксид дифлуорид
XeOF4[2][1] ксенонов окситетрафлуорид, ксенонов моноксид тетрафлуорид
XeOF5-[11][12] оксипентафлуороксенат(VI)
XeO3F2[13] ксенонов триоксидифлуорид, ксенонов триокид дифлуорид
Xe[PtF6][2][1][14] ксенонов хексафлуороплатинат[15]
Xe[RhF6] ксенонов хексафлуорородат
XeF[PtF6][14] монофлуороксенонов хексафлуороплатинат[15]
XeF[PtF6][14] монофлуороксенонов хендекафлуородиплатинат[15]
Xe2F3[PtF6][14] трифлуородиксенонов хексафлуороплатинат[15]
AuXe42+ тетраксенонозлато(II)
AuXe4(Sb2F11)2 тетраксенонозлатен бис(хендекафлуородиантимонат)
[TeF5NHXe]+ пентафлуоротелуроимидоксенон
[TeF5NHXe][AsF6] пентафлуоротелуроимидоксенонов хексафлуороарсенат
RnF2 радонов дифлуорид, радонов(II) флуорид
RnFSb2F11 флуороксенонов хендекафлуородиантимонат
RnO3 радонов триоксид, радонов(VI) оксид

Природата на химичните съедниения на благородните газове би могла да се обясни с Теорията за валентни взаимодействия при ns np nd-хибридизация.[16] Връзките в тези съединения са често хипервалентни, която е по-слаба от валентната и определя окислителните им свойства.[16]

Хелиеви съединения

Първото хелиево съединение е хидридохелият.

Аргонови съединения

Аргоновият хидрофлуорид е открит през 2000 г.

Криптонови съединения

Криптонът е способен да взаимодейства непосредствено само с флуор,[16] при което се получава криптонов дифлуорид.

Ксенонови съединения

Първото истинско съединение на благородните газове е ксеноновият хексафлуороплатинат[1], който има йонен строеж. Втори след него е ксеноновият тетрафлуорид. Известни са също XeF2, XeF6 и оксофлуориди.[16] Получени са ксенонови оксиди и киселини и техни соли.

Фулеренови съединения

Благородните газове образуват вътрестенни фулерени със състав He@C60, Ne@C60.

Източници и бележки

  1. а б в г д е ж з и к л м н о п р с Генов, Л.; Манева-Петрова, М. „Неорганична химия втора част“ Издателство Мартилен: София, 1993. ISBN 954-598-009-5. с.287 – 291
  2. а б в г д е ж з и к л м н о п р Близнаков, Г.; Боянова, Л.; Манева, Р.; Николов, К. „Химия и опазване на околната среда част I за 11. клас (профилирана подготовка)“ Издателство Просвета: София, 2002. ISBN 978-954-01-2481-0. с.210
  3. Quenqua, Douglas. Noble Molecules Found in Space // New York Times. 13 декември 2013. Посетен на 13 декември 2013.
  4. Lockyear, Jessica F. и др. Generation of the ArCF22+ Dication // Journal of Physical Chemistry Letters 1. 2010. DOI:10.1021/jz900274p. с. 358.
  5. а б в Bartlett, Neil. The Noble Gases // Chemical & Engineering News, 2003. Посетен на 2 юли 2006.
  6. а б Melita Tramšek. Synthesis, Properties and Chemistry of Xenon(II) Fluoride (PDF) // Acta Chim. Slov. 53 (2). 5 декември 2006. с. 105 – 116.
  7. Organobismuth chemistry. Elsevier, 2001. ISBN 0444205284. с. 8.
  8. Elements of the p block (Volume 9 of Molecular world). Royal Society of Chemistry, 2002. ISBN 0854046909. с. 93.
  9. а б Holleman, A. F., Wiberg,, E. Inorganic Chemistry. San Diego, Academic Press, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
  10. а б Riedel, Erwin, Janiak, Christoph. Anorganische Chemie. 7th. Walter de Gruyter, 2007. ISBN 3110189038. с. 393.
  11. а б в Mackay, Kenneth Malcolm; Mackay, Rosemary Ann; Henderson, W. Introduction to modern inorganic chemistry. 6th. CRC Press, 2002. ISBN 0748764208. с. 497 – 501.
  12. K. O. Christe, D. A. Dixon, J. C. P. Sanders, G. J. Schrobilgen, S. S. Tsai, W. W. Wilson. On the Structure of the [XeOF5] Anion and of Heptacoordinated Complex Fluorides Containing One or Two Highly Repulsive Ligands or Sterically Active Free Valence Electron Pairs // Inorg. Chem. 34 (7). 1995. DOI:10.1021/ic00111a039. с. 1868–1874.
  13. Smith, D. F. Xenon Oxyfluoride // Science 140 (3569). 1963. DOI:10.1126/science.140.3569.899. с. 899.
  14. а б в г Note that this formula and name are inaccurate; what was received by Neil Bartlett in 1962, is likely to be mixture of monofluoroxenyl(II) hexafluoroplatinate, [XeF+][PtF6], monofluoroxenyl(II) undecafluorodiplatinate, [XeF+][Pt2F11], and trifluorodixenyl(II) hexafluoroplatinate, [Xe2F3+][PtF6], see the reference below.
  15. а б в г Holleman, A. F.; Wiberg, E. „Inorganic Chemistry“ Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
  16. а б в г Киркова, Елена. Химия на елементите и техните съединения. София, Университетско издателство „Св. Климент Охридски“, 2013. ISBN 978-954-3504-7. с. 450 – 459.
  • Khriachtchev, Leonid и др. Noble-Gas Hydrides: New Chemistry at Low Temperatures // Accounts of Chemical Research 42 (1). 2009. DOI:10.1021/ar800110q. с. 183 – 91.