二氟代氙的理化性质

2025/4/21 15:42:33 作者:流风

二氟代氙,常温常压下为白色结晶固体,它在室温下容易升华而形成大的透明晶体,该物质具有令人发呕的恶臭味。二氟代氙易溶于无水氟化氢、乙腈、和五氟化碘中,并不发生电离,在有机合成与无机化学领域中常用作氟化剂。

二氟代氙的性状图

图1 二氟代氙的性状图

结构特点

二氟代氙是一种线形分子,二氟代氙蒸汽的Xe–F键长为 197.73±0.15 pm,固态下则是200 pm 。固体二氟代氙中的堆积排列表明,相邻分子的氟原子避开了每个二氟代氙分子的赤道区域。这与VSEPR理论的预测一致,该理论预测氙原子的赤道区域周围有3对非键合电子。Xe–F 键较弱。二氟代氙的总键能为267.8 kJ/mol (64.0 kcal/mol)第一和第二键能分别为184.1 kJ/mol (44.0 kcal/mol) 和 83.68 kJ/mol (20.00 kcal/mol)。但是,二氟代氙比KrF2强得多,后者的总键能仅为92.05 kJ/mol (22.00 kcal/mol),是该物质的三分之一。[1]

化学性质

二氟代氙是一种具有氧化性的氟化剂,往往会同时发生氧化和氟化反应。二氟代氙被还原时放出氙,但不生成氙化合物。作为氟化剂来说,无论从热力学还是动力学的观点,二氟代氙的氟化本领不如单质氟或某些氟化物,显示出有一定的钝性。二氟代氙在反应后,氙一般不会进入到产物中,释出的氙可以循环使用,所以它是一种很好的氟化剂。它可以氟化许多无机化合物,并且是一种选择性很好的无机物氟化剂。二氟代氙只有在气相和非水溶液中才具有氟化性质,在水溶液中它只能起氧化剂的作用。[1]

稳定性

二氟代氙是最稳定的氙化合物之一,可长期处放在镍制容器中或干燥的石英和玻璃器皿中而不发生变化。同其他氟化氙相比较,二氟代氙是一种温和的氧化剂和氟化剂,可生成多种氙化合物。和大部分共价无机氟化物一样,二氟代氙对水敏感。它遇到水蒸气或光时会分解,不过收藏在容器内就没问题。二氟代氙是一种密度大的白色晶体,并且蒸汽压低。

参考文献

[1] 霍炳培.一种特殊的氟化剂二氟化氙[J].广州化工,1979:64.

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