Question:
Quelle est la configuration géométrique des quatre atomes de fluor lors de la synthèse du tétrafluorure de xénon?
jonsca
2012-05-04 17:08:59 UTC
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Neil Bartlett (1932–2008) a synthétisé pour la première fois $ \ ce {XeF4} $ (et $ \ ce {XeF6} $) en 1962. Dans la synthèse, une chambre en nickel est utilisée et chauffée à 400 ° C, provoquant la formation de $ \ ce {NiF4} $, qui, selon Wikipedia, ne fait pas partie de la réaction.

En raison de la nature du gaz rare, le xénon, on pourrait imaginer que les fluorines auraient besoin d'être "forcés" sur l'atome $ \ ce {Xe} $ en même temps, sinon avec chaque De plus, la molécule serait encore moins probable énergétiquement. J'essayais de déterminer sous quelle forme géométrique les quatre atomes de fluor se configureraient pour rendre cet ajout possible.

J'avais d'abord supposé que le nickel était utilisé comme catalyseur et que les fluorines pouvaient être extraites sa surface en conséquence, mais cela ne concorde pas avec la description de la synthèse ci-dessus. Selon la réponse ci-dessous, une synthèse de la molécule repose sur la formation de radicaux fluorure sur un catalyseur, mais il est mystérieux que la synthèse ci-dessus ne le mentionne pas.

En supposant qu'il n'y ait pas de catalyseur, comment sont les fluorures à 400 ° C orienté pour permettre l'ajout de 2 molécules probablement en même temps?

  F - F. .. .F - F 

( et est-ce même possible?)

Un répondre:
#1
+7
Richard Terrett
2012-05-04 17:37:04 UTC
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La réponse semble être juste là dans les détails de synthèse liés - le nickel n'est pas catalytique et n'est là que pour générer une surface passivée qui ne se dégradera pas dans l'atmosphère de fluor à haute température.

[Modifier]

L'intrigue s'épaissit! cet article suggère que le xénon peut en fait extraire le fluor du nickel passivé surface de fluorure en raison de la cinétique d'ordre zéro observée, ce qui donne une crédibilité sérieuse à l'inférence originale de jonsca selon laquelle le Ni est catalytique. Cela nécessitera une enquête plus approfondie ...

Vous avez raison, j'ai édité la question. De quelle forme prend alors le $ F {_2} $?
$ \ ce {F_ {2}} $ est un gaz diatomique. Gardez à l'esprit que le $ \ ce {Xe} $ est à l'état d'oxydation +4 ou +6 dans les fluorures correspondants. Housecroft et Sharpe pp. 496 décrivent une synthèse de fluorures de xénon impliquant une irradiation UV ou une décharge électrique. Cela me suggérerait un clivage homolytique de $ \ ce {F_ {2}} $ suivi de $ \ ce {F ^ {\ cdot}} $ attaque radicale sur $ \ ce {Xe} $.
Ah, d'accord, je supposais que tous les fluorines étaient un paquet. Je n'en sais rien sur les produits inorganiques, alors merci de l'avoir signalé. Si vous modifiez votre réponse pour refléter cela, je l'accepterai.
@jonsca - Je devrais confirmer que c'est ainsi que se passe la réaction, mais cela a du sens pour moi.
@jonsca - J'ai fouillé un peu sur le mécanisme et j'ai trouvé un article intéressant (je ne peux accéder au résumé qu'à partir d'ici). J'ai ajouté un addendum à ma réponse. Notez que le nickel n'est pas nécessaire pour déclencher la réaction.
La liaison F-F est de 159 J / mole, beaucoup plus faible que Cl-Cl. Vous n'avez donc pas besoin du tout de catalyseur à 400 ° C. Il y aura beaucoup d'atomes F (comme les «radicaux fluorure» sont nommés correctement) Et enfin non des moindres, une réaction si plus de deux molécules en phase gazeuse n'est pas possible.


Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 3.0 sous laquelle il est distribué.
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