三氧化氙

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。

三氧化氙
IUPAC名
三氧化氙
氧化氙(VI)
识别
CAS号 13776-58-4  ☒N
ChemSpider 21106493
SMILES
 
  • O=[Xe](=O)=O
InChI
 
  • 1/O3Xe/c1-4(2)3
InChIKey ZWAWYSBJNBVQHP-UHFFFAOYAR
性质
化学式 XeO3
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
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。

化学性质

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：

2 XeO3 → 2 Xe + 3 O2  (ΔHf = −402 kJ/mol)

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

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]

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

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
  1. Zumdahl, Steven S. . Houghton Mifflin Company. 2009: A23. ISBN 978-0-618-94690-7.
  2. Greenwood, N.; Earnshaw, A. . Oxford: Butterworth-Heinemann. 1997.
  3. Jaselskis B.; Krueger R. H. . Talanta. July 1966, 13 (7): 945–949. PMID 18959958. doi:10.1016/0039-9140(66)80192-3.
  4. Peterson, J. L.; Claassen, H. H.; Appelman, E. H. . Inorganic Chemistry. March 1970, 9 (3): 619–621. doi:10.1021/ic50085a037.
  5. W. Henderson. 有限度免费查阅，超限则需付费订阅. Great Britain: Royal Society of Chemistry. 2000: 152–153. ISBN 0-85404-617-8.
  6. Egon Wiberg; Nils Wiberg; Arnold Frederick Holleman. . Academic Press. 2001: 399. ISBN 0-12-352651-5.
  7. John H. Holloway; Eric G. Hope. A. G. Sykes , 编. . Advances in Inorganic Chemistry, Volume 46. Academic Press. 1998: 65. ISBN 0-12-023646-X.
  8. Templeton, D. H.; Zalkin, A.; Forrester, J. D.; Williamson, S. M. . 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）.
  9. Bartlett, N.; Rao, P. R. . Science. 1963, 139 (3554): 506. Bibcode:1963Sci...139..506B. PMID 17843880. doi:10.1126/science.139.3554.506.

外部链接
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