SpellingoutIBMwith35??atoms,byDonEiglerofIBMin1989第九章稀有气体Chapter9TheRareGases一、Generalproperties:1、它们都是单原子分子(monatomicmolecular),在通常条件下，它们都是气体，也称为惰性气体（nobleorinertgases）2、蒸发热，在水中的溶解度以及熔、沸点都很小，并且随着原子序数的增加而逐渐升高。3、由于稀有气体的外电子层都有相对饱和的结构（octetrule）,这种电子结构是相当稳定的，其电子亲合势都接近于零，而且都有很高的电离势。4、在自然界中的分布：在接近地球表面的空气中，每1000升空气中约含9.3升氩、18毫升氖、5毫升氦、1毫升氪和0.8升氙，所以液态空气是提取稀有气体的主要原料。5、用途：氪、氙的同位素在医学上被用来测量脑血流量和研究肺功能，计算胰岛素分泌量。1.氙的氟化物FluorideofXenon(1)preparationXe+F2XeF2(s)（由Xe在缺F2情况下加压反应）Xe+2F2XeF4(s)较易制得，在如上条件下加入Xe和F2(1:5)混合物，几十小时后便制得。Xe+3F2XeF6Xe:F2=1:20或XeF4+F2XeF6(常压)Irradiatingaxenon-fluorinemixturewithultra-violetlightatordinarytemperatureproducesXeF2(togetherwithsomeXeF4(“windowsill”synthesis)为什么Xe与F2混合如此容易化合但六十多年间却没有能合成出Xe的化合物？Xe的量太少；绝对干燥的玻璃仪器不能获得,实验技术落后。“惰性”的束缚(2)Propertiesa.与水的反应：(i)XeF2在水中的溶解放出刺激性臭味.在酸性溶液中水解很慢,但在碱性溶液中水解很快：2XeF2+2H2O=2Xe+4HF+O2XeF2在碱性溶液中发生Ox-Red反应：(ii)XeF4在水中既有歧化反应又有氧化还原反应:6XeF4+12H2O=2XeO3+4Xe+3O2+24HF分解成：3XeF4+6H2O=3Xe+3O2+12HF3XeF4+6H2O=2XeO3+Xe+12HF所以上述反应方程式只是XeF4等摩尔参与自身Ox-Red以及与水的氧化还原的配平结果.实际上这是一个多重配平的方程式。(iii)XeF6+H2O=XeOF4+2HFXeOF4+2H2O=XeO3+4HFb.都是强氧化剂XeF6+8NH3=Xe+N2+6NH4F(可氧化Cl-，Ce(III),Co(II))c.都是良好的氟化剂XeF6化学性质非常活泼，甚至与石英反应：2XeF6(g)+SiO2(s)=2XeOF4(l)+SiF4(g)XeF6也能发生歧化反应：4XeF6+18Ba(OH)2=3Ba2XeO6+Xe+12BaF2+18H2Od.与共价氟化物形成配合物RbF+XeF6=RbXeF7（“氟”受体）XeF2+SbF5=[XeF][SbF6]2.氙的氧化物OxidesofXenon(1)Preparation:a.XeO3由XeF4和XeF6水解制得。b.XeO4由XeF6在Ba(OH)2中歧化制得的高氙酸钡Ba2XeO6与硫酸反应制得:Ba2XeO6(s)+2H2SO4(aq)=2BaSO4(s)+XeO4(g)+2H2O(l)（2）Properties:a.稳定性(stabilization)无色无味XeO3中含有XeO3分子。XeO3在水中稳定，但在固态时XeO3会发生爆炸。它在OH-介质中形成HXeO4-离子：此离子发生缓慢歧化(disproportion)得到XeO64-或者：因此可以得出这样的结论:氙的含氧化物在酸性和中性溶液中Xe(VI)稳定.在碱性溶液中Xe(VIII)稳定。XeO4是一种气体,缓慢分解成XeO3和O2。当XeO4固态时,即使在室温下都发生爆炸。b.氧化性:高氙酸盐是最强的氧化剂之一。它能把Mn2+氧化成MnO4-，ClO3-氧化成ClO4-c.在碱性溶液中.高氙酸盐的主要形式是HXeO63-,它被水缓慢还原,然而在酸性溶液中:Reductionisalmostinstantaneous:H2XeO62-+H+=HXeO4-+H2O+1/2O2andthehydroxylradicalisinvolvedasanintermediate.三、ThestereostructuresofXenoncompounds1.符合VSEPR理论(val