Направо към съдържанието

Съединения на благородните газове

от Уикипедия, свободната енциклопедия

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

До 1962 г. благородните газове се разглеждат като напълно инертни в химично отношение. Тяхната инертност довежда до въвеждането на т.нар. октетно правило.[1] Причината за химичната инертност на благородните газове е в това, че те имат по осем електрона (хелият – два) в най-външния си слой, което го прави особено устойчив: той не се стреми нито да получи, нито да отдаде електрони.

Все пак при специални условия е възможно да се отнемат електрони от външния слой на всеки атом. Тогава остава положителен йон, който вече лесно се свързва с други йони. Само че отнемането на електрон изисква повече енергия при благородните газове.

Един начин за отнемане на електрон е използването на много висока температура. Тогава веществото е в състояние на плазма.

Електрон може да се отнеме и с помощта на силен неметал. Най-силният неметал е флуорът, той може да отнеме електрон дори от кислорода (който поначало отнема, а не дава електрони); получава се кислороден дифлуорид OF2, който не е оксид тъкмо защото кислородният атом е отдал електрон.

През 1962 г. е установено, че съединението платинов хексафлуорид PtF6 отнема електрони почти толкова активно, колкото и самият флуор. То може да отнеме електрони даже от кислорода. Това е навело изследователите на мисълта, че PtF6 може да отнеме електрони и от ксенона. Опитът се е оказал успешен. Било е получено първото съединение на благороден газ – ксеноновият хексафлуороплатинат XePtF6:[1]

PtF6 + Xe → Xe+[PtF6].

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. Типичният клатрат от този вид е Xe.nH2O (n=5 или 6), чиято температура на топене е 24 °C.[1] Водата има силно полярни молекули. Затова съществуват водни разтвори от клатратен тип, като Xe·6H2O, Kr·6H2O и Ar·6H2O.[2]

Свойствата на химичните съединения на благородните газове се обясняват от теорията за валентните взаимодействия при ns-np-nd-хибридизация.[3] Връзките в тези съединения са често хипервалентни, затова по-слаби от валентните, което определя окислителните им свойства.[3]

Хелиеви съединения

[редактиране | редактиране на кода]

Първото хелиево съединение е хидридохелият.

Аргонови съединения

[редактиране | редактиране на кода]

Аргоновият хидрофлуорид е открит през 2000 г.

Криптонови съединения

[редактиране | редактиране на кода]

Криптонът взаимодейства непосредствено само с флуор,[3] при което се получава криптонов дифлуорид KrF2 (реакцията протича при екстремни условия):

Kr + F2 → KrF2.

По косвен път е получен и криптонов тетрафлуорид KrF4.

Ксенонови съединения

[редактиране | редактиране на кода]

Първото получено съединение на благородните газове[1] е ксеноновият хексафлуороплатинат XePtF6, който има йонен строеж. Втори след него е ксеноновият тетрафлуорид XeF4. Известни са също XeF2, XeF6 и оксофлуориди (например XeOF4).[3] Получени са ксенонова киселина H2XeO4 и нейни соли, например натриев перксанат Na4XeO6. Познати са оксиди на ксенона, например избухливото вещество Xe2O3.

Фулеренови съединения

[редактиране | редактиране на кода]

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

Някои съединения на благородните газове взаимодействат с неметали и с оксиди:

7 XeF6 + 3 I2 → 7 Xe + 6 IF7;
SiO2 + 2 XeOF4 → SiF4 + 2 XeO2F2.

Добавяне на флуорни атоми става с помощта на O2F2:

XeF4 + O2F2 → XeF6 + O2.

Някои съединения се хидролизират:

6 XeF4 + 12 H2O → 4 Xe + 2 XeO3 + 24 HF + 3 O2.

Източници и бележки

[редактиране | редактиране на кода]
  1. а б в г Л. Генов, М. Манева-Петрова, „Неорганична химия, втора част“, Издателство „Мартилен“, София, 1993. ISBN 954-598-009-5, стр. 287 – 291.
  2. Г. Близнаков, Л. Боянова, Р. Манева, К. Николов, „Химия и опазване на околната среда, част I, за 11. клас (профилирана подготовка)“, Издателство „Просвета“, София, 2002, ISBN 978-954-01-2481-0, стр. 210.
  3. 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.