İNERT GAZ BİLEŞİKLERİ

Ve Altı nadir veya soy gaz vardır: helyum He, neon Ne, argon Ar, kripton Kr, ksenon Xe ve radon Rn. Argon, keşfedilen bu gazların ilkiydi. Keşif 1894 yılına kadar uzanıyor, D. Rayleigh (1842–1919) ve W. Ramsay (1852–1916) tarafından yapıldı. Özellikleri nedeniyle, yeni elemente Yunancadan argon adı verildi. - etkin değil. Bu gaz kimyasal bileşikler oluşturmaz. Yani, XIX yüzyılın seçkin deneysel kimyagerlerinden biri. 1886'da A. Moissan (1852-1907), argonun oksitleyicilerin en aktifi olan flor ile reaksiyona girmediğini gösterdi.

Argondan sonra keşfedilen diğer inert gazlar, en belirgin metaloidler ve metaller (sıfır grubunda) arasındaki sınırda bulunan D.I. Mendeleev'in tablosuna başarıyla uyan bir grup oluşturdu. Bazı soy gazların bileşiklerinin sentezi ve özelliklerinin incelenmesinden sonra bu elementler grup VIII'e yerleştirildi.

Atomun yapısını açıklamaya çalışan ilk teoriler, N. Bohr (1913) tarafından önerilen modeli ve bu modele dayanan Kossel-Lewis (1916) elektronik değerlik teorisi, atomun durağanlığı hakkında halihazırda kurulmuş olan görüşü güçlendirdi. soy gazlar. Asal gazların atomlarının elektronik konfigürasyonu, bu teorilere göre, diğer elementlerin atomlarının birbirleriyle reaksiyona girerek elde etmeye çalıştığı türdendi.

İnert gazların kimyasal bileşiklerinin keşfi, bileşiklerini su - hidratlarla elde ederek önceydi. 1896'da, argonun keşfinden iki yıl sonra, P. Willard, gazı 0 ° C'de su üzerinde basınca tabi tutarak, Ar 6H 2 O bileşiminin kristalli bir hidratını elde etti.
20. yüzyılın ilk çeyreğinde R. de Forcran, aynı yöntemi kullanarak, benzer kripton Kr 5.75H 2 O ve ksenon Xe 5.75H 2 O bileşiklerini sentezledi. Daha sonra ağır su ile benzer hidratlar elde etti.

Ülkemizde, soy gazların bileşiklerine ilgi, SSCB Bilimler Akademisi Sorumlu Üyesi tarafından gösterildi.
Bilimler Akademisi Radyum Enstitüsü'nde çalışan BA Nikitin (1906–1952). 1940'larda sadece radon, neon ve argon hidratlarını değil, aynı zamanda R2C6H5OH ve R2C6H5CH3 genel formülünün fenol ve toluen ile aynı tipte radon ve ksenon bileşiklerini de aldı (burada R, bir atıl gaz). Bu bileşikleri moleküler olarak adlandırdı, çünkü içlerinde bağlantının atomlar arasındaki etkileşim nedeniyle değil, moleküller arası çekim sonucu gerçekleştiğine inanıyordu ve haklı olduğu ortaya çıktı. 1948'de G. Powell, bu tür bileşikler için "klatratlar" terimini tanıttı. Nikitin, moleküler bileşikler oluşturma yeteneğinin argondan radon'a arttığına ve inert gazları ayırmak için kullanılabileceğine dikkat çekti. Klatratlar alanındaki araştırmalar, inert gazlarla laboratuvar deney tekniğinin geliştirilmesine katkıda bulundu ve gerçek kimyasal bileşiklerinin sentezine yönelik önemli bir adım oldu.

İnert gazların bileşiklerini sentezleme olasılığına ilişkin varsayımlar, 20. yüzyılın başında zaten yapıldı. 1916'da W. Kossel, iyonlaşma potansiyellerinin değerine dayanarak, ksenon ve kriptonda kimyasal bileşiklerin oluşmasının beklenmesi gerektiğine dikkat çekti. Daha hafif elementlerin aksine, daha büyük atom yarıçaplarına sahiptirler, bir bağ oluşturabilen dış elektronlar çekirdekten daha uzaktadır ve bu nedenle onları çıkarmak için daha az enerji gerekir.

1924'te, genel olarak kabul edilen görüşün aksine, asil gazları periyodik sistemin VIII grubuna bağlayan Avusturyalı araştırmacı A. von Antropov, kimyasal bileşikler oluşturabildiklerini ve bu bileşiklerdeki en yüksek değerliklerin olması gerektiğini öne sürdü. grup numarasına eşit olmak, t .e. sekiz. Halojenler ve ağır inert gazlar içeren bileşiklerin sentezinin en olası olduğunu düşündü.

1933'te, kimyada gelecekteki Nobel Ödülü sahibi (1954), Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü'nde profesör olan Linus Pauling, önerilen inert gaz iyonlarının yarıçaplarının değerlerine dayanarak, öncekilerden daha güvenle konuştu. bileşiklerini sentezleme ve hatta bileşimlerini belirtme olasılığı, yani yeterli stabilite atfettiği kripton heksaflorürler KrF6 ve ksenon XeF6 ve kararsız ksenon oktaflorür XeF8. Ek olarak Pauling, H4XeO6 bileşiminin bir asidini ve bunun tuzlarını sentezleme olasılığına dikkat çekti. Aşağıda göreceğimiz gibi, tahminlerin çoğu sonradan doğrulandı. Pauling'in güveni o kadar büyüktü ki, meslektaşı D. Yost'a ksenon florür sentezini gerçekleştirmesi talimatını verdi. Nihai bileşik, spektral analize tabi tutuldu. Spektroskopistler, bir ksenon bileşiğinin oluşumu hakkında temkinli bir varsayımda bulundular, ancak kimyagerler için bu, yeterince ikna edici görünmüyordu.

Aynı 1933'te İtalyan araştırmacı G. Oddo da bu gazların bir karışımından elektrik deşarjı geçirerek ksenon florür elde etmeye çalıştı. Bileşik elde edildi, ancak bilim adamı, reaksiyonun gerçekleştirildiği kabın korozyon ürünlerinden onu saflaştıramadı ve bu, keşif tarihini otuz yıl geriye itti.

1935'te G. Booth ve C. Wilson, bor triflorürün argon ile etkileşimini bildirdi. Bu tepkiyi 1948'de tekrarlama girişimi başarısız oldu. Yavaş yavaş, inert gazların bileşiklerinin sentezine olan ilgi düştü.

H Bütün bunlara rağmen, 1962'den önce soy gazların herhangi bir bileşiğinden bahsetmek imkansızdır. Hala hareketsizdiler. Mayıs 1962'de British Columbia Üniversitesi'nde (Kanada, Vancouver) çalışan İngiliz Neil Bartlet, platin heksaflorür Xe ile bir ksenon bileşiğinin sentezi üzerine ilk raporunu yayınladığında her şey değişti. O zaman, bilim adamı inorganik flor bileşiklerinin kimyasıyla ilgileniyordu. 1960 yılına kadar flor kimyası alanındaki başarıların çok önemli olduğu belirtilmelidir. Böylece, uranyumun U-235 ve U-238 izotoplarına ayrılması, gaz halindeki bir uranyum heksaflorür bileşiği kullanılarak gerçekleştirildi. Diğer elementlerin, özellikle de platin grubunun elementlerinin florürlerinin sentezine ve çalışmasına olan ilgi yeniden artmıştır.

Bartlet, 1961'de D. Loman ile birlikte platin heksaflorür PtF 6'yı sentezledi. Araştırmacılar, platin heksaflorür kristallerini uzun süre hava ile temas halinde tuttular. Yavaş yavaş renkleri kırmızıdan turuncuya değişti. Analiz, şimdiye kadar bilinmeyen yeni bir 02 bileşiğinin, oksijenil heksafloroplatinatın, tek yüklü bir pozitif oksijen iyonu, oksijenil katyonu O2+ içeren bir bileşiğin oluştuğunu gösterdi. Bu bileşiğin detaylı çalışmaları, bileşimini doğruladı. Bundan, platin heksaflorürün alışılmadık derecede yüksek bir oksitleyici güce sahip olduğu ve oksijenden bile bir elektron çekebileceği ortaya çıktı. Bu bileşik için elektron ilgisi* değeri 6.8 eV, yani. O zamanlar bilinen en güçlü oksitleyici madde olan florinkinin iki katı. Bartlet, inert bir gazı oksitlemek için platin heksaflorür kullanma fikrine sahipti. Bir oksijen molekülünün ilk iyonlaşma potansiyellerini ve soy gazların atomlarını karşılaştırarak, ksenonun iyonlaşma potansiyelinin kendisine en yakın olduğu sonucuna vardı. Oksijen ve ksenon için bu potansiyeller sırasıyla 12.20 ve 12.129 eV'dir.

1962'de Bartlet, ksenonu gaz halindeki platin heksaflorür ile reaksiyona sokarak, Xe bileşimi ile sarı bir katı elde ettiğini bildirdi.

Bartlet'in mesajı kimyagerlerin çoğunluğu arasında güven ve dolayısıyla ilgi uyandırmadı. Sadece flor ve inert gazları inceleyen dar bir bilim insanı çevresi için, aynı 1962'de, ilk yayından hemen sonra başlayan bu alanda geniş bir araştırma gelişimi için bir teşvik haline geldi. Amerika Birleşik Devletleri'nde, Argonne Ulusal Laboratuvarı'ndan bir grup bilim adamı çalışmaya başladı. Sovyetler Birliği'nde, Moskova'da, bu sorun IV Kurchatov Atom Enerjisi Enstitüsü'ndeki bir grup tarafından ele alındı; Leningrad'da - Nükleer Fizik Enstitüsü'nden bilim adamları
onlara. B.P. Konstantinov ve Radyum Enstitüsü.

Şu anda, ksenon için çeşitli oksidasyon durumlarının bileşikleri güvenilir bir şekilde bilinmektedir: +1, +2, +4, +6 ve +8. +1 oksidasyon durumuna karşılık gelen bileşikler, her şeyden önce, Bartlett Xe tarafından sentezlenen ilk bileşiği içerir. Ayrıca rutenyum, rodyum ve paladyum ile benzer bileşikler elde etti. Aynı yıl Bartlet'i takiben, D. Morton ve V. Falcone, düşük sıcaklıkta ksenon tetraflorür XeF 4 ışınlarına etki ederek, ksenonun da +1 oksidasyon durumunda olduğu XeF radikalini elde etti. Aynı araştırmacılar, ksenon diflorür XeF2'nin hidrolizi sırasında benzer bir radikalin oluştuğunu gösterdi. Radikalin varlığı, 1968'de hemşehrimiz Akademisyen V.A. Legasov tarafından ikna edici bir şekilde doğrulandı.

XeF 2 diflorür, +2 oksidasyon durumuna karşılık gelen ksenon bileşiklerinden elde edilen ilk maddeydi. Bu bileşik bağımsız olarak 1962'de Amerika Birleşik Devletleri'nde S.L. Chernik ve Almanya'da R. Hoppe tarafından sentezlendi. Sonraki yıllarda, soy gazların bileşiklerinin sentezinde iki yön ayırt edilebilir. İlk olarak, reaksiyonu harekete geçirmek için yeni florlayıcı ajanlar ve enerji kaynakları için bir arama yapıldı ve ikinci olarak, işlemin teknolojisi geliştirildi. Hemşehrilerimizin önemli katkıları oldu. V.M. Khutoretsky ve V.A. Shpansky, ksenon diflorür oluşumunun, bir paslanmaz çelik kaba 35 atm'lik bir basınçta 1: 1 hacim oranında F2 ve Xe gazlarının bir karışımının enjekte edilmesi durumunda oldukça yumuşak koşullar altında da ilerleyebileceğini buldu. .

Kısa sürede ksenon diflorürün fizikokimyasal özellikleri araştırıldı. Karakteristik bir kokuya sahip renksiz kristallerdir. XeF 2 suda hafifçe çözünürken hidrolize edilir ve Xe, HF ve oksijen açığa çıkar. Doğası gereği, XeF 2 çok güçlü bir oksitleyici ajandır. Hidroliz Legasov tarafından detaylı olarak incelenmiştir. Ayrıca, 140 °C olan XeF 2'nin erime noktasını da belirledi. A.V. Nikolaev, XeF2'nin bazı çözücülerde çözünürlüğünü belirledi. Bartlet ve D. Musher, bağımsız olarak, ksenon diflorürde bir flor atomunun veya her ikisinin, aşağıdaki gibi ikame edicilerle aynı anda değiştirilebileceğini gösterdi.
OSO 2F, OTeF 5 ve diğerleri. Xe(OTeFS) hariç tüm bu tür bileşikler kararsızdır ve kolayca patlayabilir.

1960'ların sonlarında - 1970'lerin başında. pozitif tek yüklü katyon XeF + formundaki Xe(II)'nin, RF 6 tipi tek yüklü anyonlarla (R = As, Sb, Nb, Ta, Ru,) sıradan koordinasyon bileşikleri oluşturabildiği bulundu. V), katı, renkli maddelerdir. Toplamda 20'den fazla bileşik incelenmiştir. Araştırmaya sadece Bartlet ve işbirlikçileri değil, diğer ülkelerden araştırmacılar da katıldı: F. Sladka ve V. A. Legasov liderliğindeki gruplar. Bilim adamları, doğaları gereği karmaşık ksenon florürlerin, diğer elementlerin inorganik kovalent halojenürleri arasında bir istisna olmadığı sonucuna vardılar.

M Ksenon bileşiklerini +1 ve +2 oksidasyon durumlarında değerlendirdik. Şimdi +4 oksidasyon durumundaki bileşiklere geçelim. Bu türden çok daha az bilinen bileşikler. Ksenon tetraflorür XeF 4 ilk olarak 1962'de ABD'de G. Klassen ve iş arkadaşları tarafından, Bartlet tarafından ksenon diklorür sentezinin bilinmesinden kısa bir süre sonra elde edildi. Sentez, 400°C'de, 6 atm'lik bir basınçta ve beş kat fazla florin'de sızdırmaz bir nikel kap içinde gerçekleştirildi. Bunun en kolay elde edilen ksenon bileşiği olduğuna inanılmaktadır. Daha sonra, daha basit başka yöntemler önerilmiştir, ancak bu maddenin büyük (gram) miktarlarını elde etmek için birinci yöntem hala tercih edilebilir olarak kabul edilmektedir. Doğru, büyük bir dezavantajı var - ana ürün her zaman ksenon diflorür ile kirlenir. Bu florürleri ayırmak için 1968'de Bartlet, karışımın Xe(IV)'ün etkileşime girmediği, ancak yukarıda gördüğümüz gibi Xe(II)'nin karmaşık bir bileşik oluşturduğu arsenik pentaflorür AsF5 ile muamele edilmesini önerdi. Nihai ürünler, vakum altında süblimasyon ile ayrılır. 1973'te Legasov ve çalışma arkadaşları, di- ve tetraflorürlerin ayrılması için bir patent aldı.

Ksenon tetraflorür -radyasyona dayanıklı renksiz kristallerdir. Daha düşük ve daha yüksek oksidasyon durumlarında ksenon florürlerden daha kararlı olduğu ortaya çıktı. Sulu bir çözeltide, XeF4 hidrolize edilerek XeOF 2 , XeO 3 , HF ve O 2 oluşur. Bazı ikame ediciler, floru tamamen veya kısmen tetraflorürden uzaklaştırabilir. Böylece, kristalli bileşik Xe(OOCCF 3) 4 elde edildi, ancak florin doğrudan etkileşim yoluyla klor ile değiştirilmesi mümkün olmadı.

+6 oksidasyon durumuna karşılık gelen ksenon bileşiklerinden ilk izole edilen XeF 6 heksaflorürdü Sentez 1963'te Amerika Birleşik Devletleri ve Yugoslavya'daki birkaç laboratuvarda aynı anda gerçekleştirildi. Sentez paslanmaz çelik bir kapta 400 atm basınçta, 300°C'ye kadar bir sıcaklıkta ve 20 kat fazla florda gerçekleştirilir. Heksaflorür genellikle diğer ksenon florürlerin safsızlıkları ile ve en nahoş bir şekilde patlayıcı trioksit XeO 3'ün safsızlığı ile kirlenir. Safsızlıklardan ayırmak için heksaflorür, güçlü bir NaF XeF6 bileşiği oluşturduğu sodyum florür üzerinde emilir.

Ksenon heksaflorürün fiziksel ve kimyasal özellikleri oldukça iyi çalışılmıştır. Bu bileşik renksiz, nispeten kararlı kristallerdir. Ksenon trioksit ve hidrojen florür oluşturmak için suda hidrolize olur. Alkali çözeltilerde işlem, çift negatif yük taşıyan ve bir Xe(VIII) bileşiği olan serbest bir perksenat iyonu H2XeO 6 2– oluşumuna kadar devam eder. Ksenon heksaflorür güçlü bir florlama maddesidir. Yardımı ile birçok florokarbon elde edildi. XeF 6'nın etkisi altında silikon dioksit, gaz halindeki silikon tetraflorüre dönüştürülür. Bu nedenle, yok edilen cam veya kuvars tabaklarda ksenon heksaflorür ile çalışmak imkansızdır.

Daha önce belirtildiği gibi, XeO 3 oksit, +6 oksidasyon durumuyla bilinir. Bu bileşik sarı renktedir, kolayca patlar ve çalışması oldukça tehlikelidir.

Xe(VIII) için, XeO4 tetroksit ve 1964'te sentezlenen H4XeO6 asidine karşılık gelen tuzlar bilinmektedir.Bu asidin çözelti içinde anyonlarının elde edilmesi için yöntemlerden birinden daha önce bahsetmiştik. Diğeri, ozonun Xe(VI) içeren seyreltik bir alkalin solüsyona geçirilmesinden ibarettir. Bu yöntem, Na4XeO6 8H20, Na4XeO6 6H20 ve Ba2XeO6 1.5H20 bileşiminin kararlı çözünmeyen perksenat tuzlarını elde etmek için kullanıldı. -196 °C. Sodyum perksenatın sülfürik asit ile reaksiyona sokulmasıyla elde edilir. Xe +8 oksidasyon durumuna karşılık gelen bu bileşikler sayesinde, inert gazlar artık D.I.'nin periyodik element tablosunun sekizinci grubunda yerlerini alabilirler. Mendeleev.

Nispeten yakın zamanda, 2003 yılında, ülkemizde organik madde asetilen ile çok ilginç bir ksenon bileşiği sentezlendi. Sentez, Rusya Bilimler Akademisi Sentetik Polimer Malzemeler Enstitüsü ve L.Ya. Karpov'un adını taşıyan Fiziksel ve Kimya Enstitüsü çalışanları tarafından gerçekleştirildi.

İle Ksenon bileşiklerine ek olarak, daha hafif soy gaz kripton bileşikleri de bilinmektedir. Flor ile etkileşimi çok daha zordur ve sadece KrF2 bileşiminin diflorürünü elde etmek mümkün olmuştur. Kripton diflorür, 1963 yılında Amerika Birleşik Devletleri'nde A.W. Grosse tarafından yaklaşık 200 °C sıcaklıkta bir kripton ve flor karışımından bir elektrik deşarjı geçirilerek sentezlendi. KrF 2 elde etmek için diğer yöntemler şu anda bilinmektedir, ancak bunlar aynı zamanda zorlu koşullar altında gerçekleştirilir.

Kripton diflorür hem katı hem de gaz halinde renksizdir. Çok kararsız ve oda sıcaklığının çok altındaki sıcaklıklarda kendiliğinden ayrışır. Bu, kesin fiziko-kimyasal özelliklerini belirlemeye izin vermez. Suda reaksiyona göre ayrışır:

KrF 2 + H 2 O \u003d Kr + 0.5O 2 + 2HF.

Ksenon diflorürün kararsızlığı, güçlü florlama etkisinin nedenidir.

1965 yılında kararlı bir koordinasyon bileşiği KrF 2 Sb 2 F 5 elde edildi. Reaksiyon, –20 °C'lik bir sıcaklıkta bir cam kap içinde gerçekleşir. Bileşik oldukça kararlıdır ve 50 °C'lik bir erime noktasına sahiptir.

Kripton tetraflorür KrF4, KrF2 ile aynı yöntemle, ancak biraz farklı koşullar altında elde edildi. Üzerinde Ba(OH) 2'nin etkisi altında, kriptonun anyonun bir parçası olduğu baryum kriptonat BaKrO 4 izole edildi. Bu bileşikte, kriptonun +6 oksidasyon durumunda olduğu görülmektedir.

Diğer sınıflara ait kripton bileşiklerinin varlığına dair ikna edici kanıtlar henüz mevcut değil.

Radon bileşiklerine gelince, hızlı bozunmaları (3.823 gün) ve radyoaktif gazla çalışmanın karmaşıklığı nedeniyle bileşikleri çok küçük miktarlarda elde edildi ve bileşimleri güvenilir değil. 1962'de Amerika Birleşik Devletleri'nde P. Fields ve çalışma arkadaşları, RnF 2 bileşimine atfedilen radon florür aldıklarını bildirdiler. Bilim adamları, yalnızca su ile reaksiyonunun, XeF 2'nin hidrolizi sırasında ortaya çıkanlara benzer ürünlere yol açtığı gerçeğine dayanmaktadır. Radon diflorür, 250 °C'ye kadar vakumda kararlı, beyaz kristal bir maddedir.

Radon bileşiklerinin incelenmesi tıp için büyük önem taşıyabilir, çünkü. bu gaz halindeki elementin konsantre müstahzarlarını oluşturmanıza izin verecektir. Ek olarak, radon kimyası bilgisi, onu uranyum madenlerinin havasından çıkarmaya yardımcı olacaktır.

Argon bileşikleri hakkında çok az şey bilinmektedir. 2003 yılında Helsinki Üniversitesi'nden Finli araştırmacıların fotoliz yoluyla argon bileşiği HArF'yi elde ettikleri bildirildi.

Helyum ve neonun kimyasal bileşiklerini elde etmek henüz mümkün olmamıştır.

BARTLET Neil, 15 Eylül 1932'de Newcastle'da (İngiltere) doğdu. Babası, dört kuşak İskoç ataları gibi bir gemi marangozuydu. 1920'lerin sonlarında, Büyük Buhran sırasında, gemi yapımcıları için neredeyse hiç iş yoktu, bu yüzden 1928'de Anna Wok ile evlendikten kısa bir süre sonra bir bakkal açtı. Aile işinin başlangıç ​​sermayesi, Anna'nın evlenmeden önce bir satıcı olarak çalışırken biriktirmeyi başardığı fonlardı.

Ailenin üç çocuğu vardı. Neil Bartlet çocukluğunu mutlu bir zaman olarak hatırlıyor. Ve babası erken ölmesine rağmen (Birinci Dünya Savaşı sırasında zehirli gazların etkilerinden acı çekti ve 1944'te öldü), aile bakkal sayesinde iyi yaşadı. Çocuklar da ilk girişimcilik deneyimlerini yaşadılar: Neil ve ağabeyi Ken, Pazar eğlencelerinden biriktirdikleri parayla küçük bir dondurma dükkanı açtılar. Neal, küçük işletmesinden elde ettiği geliri, o zamanlar hayran olduğu kimya kitaplarına ve küçük bir ev laboratuvarı için ekipmana harcadı.

Bartlet'in daha sonra hatırladığı gibi, annesi çok bilgili ve kararlı bir kadındı, iş konusunda çok bilgili. Bir ayakkabı mağazasında pazarlamacı olarak başladı ve o günlerde bir kadın için kolay olmasa da ticaret sektörünün önde gelen isimlerinden biri oldu. Babasını erken kaybettikten ve çok mütevazı bir eğitim aldığından, bakkal işini o kadar başarılı bir şekilde yürüttü ki, aile hiçbir zaman para sıkıntısı çekmedi.

İlköğretim kursu için özel sınavları geçen Neil, Heaton Erkek Okulu'na girdi. Daha sonra, okulla çok şanslı olduğunu düşündü: en başından itibaren, doğa bilimleri ve laboratuvar deneylerinin incelenmesine vurgu yapıldı. Çalışmalarına evdeki laboratuvarda devam etti, onu cep harçlığıyla satın alınan ekipmanlarla ve dondurma satışından elde ettiği kârdan payla doldurdu. Okula ilgi daha sonra profesyonellik büyüdü ve bu da King's College, Durham'da diploma almanın temeli oldu.

İlk başta, Neil bir biyokimyacı olmak istedi ve üniversiteye girdikten sonra, doğal bileşiklerin kimyasını incelemek için öğretmenlerden gerekli tavsiyeleri verdi. Ancak, kimya bilimine daha aşina hale geldikçe, inorganik kimya ile daha fazla ilgilenmeye karar verdi ve 1954'te üniversiteden (lisans derecesi ile) mezun olduktan sonra, Dr. P. L. Robinson'ın İnorganik Kimya Araştırma Grubu'nda çalışmaya başladı. 1958'de tezini savundu. Bir yıl önce kişisel yaşamında değişiklikler oldu - Christina Cross ile evlendi.

Savunmadan birkaç ay sonra Bartlet, Vancouver'daki (Kanada) British Columbia Üniversitesi'nden çalışma davetini kabul etti ve Dr. G. Clark ile birlikte orada florin kimyası üzerine çalışmaya başladı. Öğrenciler ve stajyerlerle birlikte platin metallerinin ve germanyumun florürlerini araştırmaya başladı.

Bununla birlikte, kendi bilimsel araştırması, doktora tezi araştırmasında platin tuzlarını bir cam kapta florlayarak kazara elde ettiği şaşırtıcı derecede uçucu kırmızı bir maddeyle ilgiliydi. Nihayetinde Bartlet, ilk yüksek lisans öğrencisi Derek Loman ile birlikte, uçucu maddenin, PtF 6 O2 ile karıştırıldığında oluşan bir dioksijenil bileşiği O 2 + - dioksijenil heksafloroplatinat olduğunu gösterdi:

O 2 + PtF 6 \u003d O 2.

Bu gerçek, platin heksaflorürün bilinen tüm bileşiklerin en güçlü oksitleyici ajanı olduğunu doğruladı (oksijeni bile oksitler). Bartlet daha sonraki araştırmalarını bu ve diğer hekzaflorürler üzerinde yoğunlaştırdı.

1962'nin başında, ksenon ve oksijenin iyonlaşma potansiyellerinin büyüklük olarak yakın, radonun ise biraz daha düşük olduğuna dikkat çekti. O zamanlar radonla deneyler yapmak mümkün olmadığı için, Bartlet bir ksenon örneği aldı, biraz PtF 6 hazırladı ve bir cam kap ve kuvars aparatı kullanarak ksenonu oksitlemeye çalıştı.

1962 yılına kadar helyum, neon, argon, kripton, ksenon ve radon, herhangi bir bileşik oluşturamayan inert gazlar olarak kabul edildi. 23 Mart 1962'de Dr. Bartlet gaz halindeki kırmızı platin heksaflorürü renksiz ksenondan ayıran bölmeyi çıkardı ve iki gaz hemen reaksiyona girerek turuncu-sarı bir madde oluşturdu. Bartlet daha sonra şunları yazdı: "Bu manzara beni o kadar şaşırttı ki, bu olaya tanık olabilecek meslektaşları veya öğrencileri aramak için laboratuvardan kaçtım." Ancak Cuma akşamıydı ve binada kimse yoktu...

Bu tarihi deneyi anlatan ilk makalede, etkileşim sonucunda reaksiyon kabındaki basıncın azaldığı, bunun da yeni bir maddenin oluşumunu açıkça gösterdiği kaydedilmiş; bileşimi, araştırmacıların başlangıçta önerdiği gibi + - idi. Bartlet grubunun sonraki yayınlarında, aslında bileşiminin şu şekilde sunulması gerektiği gösterildi: + -. Bu çalışmalardan sonra, ksenon ile yapılan deneyler sular altında kaldı.

Argonne Ulusal Laboratuvarı (ABD) tarafından ksenon florür bileşiklerinin kimyasının geliştirilmesinde büyük bir adım atıldı. Ekim 1962'de burayı ziyaret ettikten sonra Bartlet, araştırmasının ana odağını ksenon oksit yapmaya karar verdi. Ve çok geçmeden o ve yüksek lisans öğrencisi P.Rao oksit elde etti. Ancak ikinci numunenin patlaması sonucu meydana gelen bir kaza nedeniyle her ikisi de bir ay süreyle hastaneye kaldırıldı ve diğer bilim adamları tarafından patlayıcı maddenin XeO 3 tespiti yapıldı.

1964'te Bartlet bir profesörlük aldı ve iki yıl sonra Princeton Üniversitesi'nde kimya profesörü görevine davet edildi. Daha sonra kendini evinde hissettiği batı sahilinden ayrıldığı için üzgün olduğunu hatırladı. Üç yıl sonra, Kaliforniya'daki Berkeley Üniversitesi'nden kimya profesörü görevine davet edildiğinde memnuniyetle kabul etti ve o zamandan beri batı kıyısını terk etmedi. Aynı zamanda Bartlet, Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı'nda uzun bir süre (1969–1999) araştırma yaparak geçirdi. 2000 yılında, bilim adamı Amerikan vatandaşlığı aldı.

1970 yılında, Amerikan Kimya Derneği, geçiş metali heksaflorürler alanındaki uzun yıllar süren çalışmaları nedeniyle ona İnorganik Kimya Ödülü'nü verdi. Araştırmaları için Göttingen'deki Alman Bilimler Akademisi'nden Danni-Heinemann Ödülü (1971), Henry Moissan (Fransa, 1988), onlara madalya verildi. Linus Pauling (1989), H. Davy (2002) ve diğer ödüller. Londra Kraliyet Cemiyeti (1973), Alman Doğa Bilimleri Akademisi "Leopoldina" (1969), Fransız Bilimler Akademisi (1989) ve ABD Ulusal Bilimler Akademisi (1979) yabancı üyesi seçildi.

1999'da Bartlet ailesiyle daha fazla zaman geçirmek ve en sevdiği hobileriyle uğraşmak için aktif araştırmayı bıraktı. Suluboya ile resim yapar, marangozlar, bahçeyle ilgilenir, gümüşle çalışır. Ayrıldıktan sonra, almak istediği ancak alamadığı tek bir bileşik vardı - altın heksaflorür.

N.V. FEDORENKO

* Elektron ilgisi, bir elektronun bir atoma bağlanması sonucu açığa çıkan enerjidir. Atom daha sonra negatif bir iyon haline gelir.

Kripton, ksenon ve radon, tipik elementlerden (He, Ne, Ar) daha düşük iyonlaşma potansiyelleri ile karakterize edilirler, bu nedenle olağan tipte bileşikler üretebilirler. Sadece 1962'de N. Bartlett, bu tür ilk bileşiği elde etmeyi başardı - ksenon heksafloroplatinat Xe + |PtF 6 |. Bunu takiben kripton ve radon florürleri ve bunların sayısız türevleri elde edildi. Bazı ksenon bileşikleri hakkında bilgiler tabloda verilmiştir. 17.2.

Tablo 17.2

Ksenon bileşiklerinin karakterizasyonu

oksidasyon	bağlantılar	moleküller	Yapı	Bazı özellikler
		madde	Asimetrik antiprizma	400°C'ye kadar ısıya dayanıklı
		Renksiz sıvı	kare piramit	sürdürülebilir
		Renksiz kristaller	piramidal	Patlayıcı, higroskopik, çözeltilerde kararlı
		Renksiz	dört yüzlü	Patlayıcı
		Renksiz	oktahedral	11, XeO g'ye karşılık gelir; , asidik anyonlar da vardır: Xe0 8 ~, H 2 XeO | "ve H 3 XeO ile

Asil gazların bileşiklerini elde etme koşulları, geleneksel fikirler açısından oldukça basit değildir.

Ksenon diflorür XeF2, Xe'nin yüksek basınçta F2 ile reaksiyona sokulmasıyla elde edilir. Madde suda çözünür. Asitlerin varlığında hidroliz işlemi yavaş ilerler ve alkalilerin varlığında hidroliz yoğunlaşır:

XeF 2 güçlü bir oksitleyici ajandır, örneğin HC1 ile etkileşime girdiğinde reaksiyon ilerler

Ksenon tetraflorür XeF 4, 1:5 oranında ksenon ve flordan uzun süreli ısıtma ve yüksek basınç (400°C ve 607 kPa) ile oluşturulur. Ksenon tetraflorür, özellikler olarak XeFn ile aynıdır ancak hidrolize karşı dirençlidir. Nemli havada orantısızlığa uğrar:

Xenon heksaflorür XeF 6, XeF 4'ten elde edilebilir:

veya doğrudan 250°C'de ve 5065 kPa üzerinde Xe ve F 2'den. Bu bileşik, kuvars ile etkileşim örneğinden görülebilecek yüksek bir reaktiviteye sahiptir:

Bir Lewis asidi olarak, XeF(i), heptafloro ve oktafloroksenat aniyopları oluşturmak için alkali metal florürlerle (LiF hariç) kolayca reaksiyona girer:

XcF 6'nın hidrolizine, Xe03 ve karşılık gelen kararsız Lewis asidi XeOF 4'ün oluşumu eşlik edebilir:

Ksenon florürler oksitleyici maddelerdir:

Ksenon heksafloroplatinat Xe, oda sıcaklığında PtF6 ve Xe'nin etkileşimi ile elde edilir, yani. iki gaz halindeki maddeden, normal koşullar altında kararlı olan turuncu-sarı bir katı oluşur:

Xe[ PtF c | bozulmadan süblimleşir. Su hidrolizesinin etkisi altında:

Daha sonra, rutenyum, rodyum ve plütonyum heksaflorürlü birkaç ksenon bileşiği daha elde edildi: Xe, Xe, Xe.

Ksenon oksotetraflorür XeOF 4, örneğin karşılık gelen katyonik kompleksler tarafından değerlendirilebilen amfoterik özelliklere sahiptir.

Ksenon oksit (Y1) Xe0 3, stabil sulu çözeltiler oluşturan beyaz, uçucu olmayan bir bileşiktir. Xe0 3 molekülü üçgen piramit yapısına sahiptir. Alkali bir ortamda, bir ksenat (U1) iyonu oluşturur:

Orantısızlık nedeniyle HXe0 4 yavaş yavaş perksenat (USh) iyonuna dönüşür:

Ksenon oksit (XX) Xe0 4, merkezinde bir Xe atomu bulunan bir tetrahedron şekline sahiptir. Xe0 4, H 2 S0 4'ün etkisi ile baryum okoksenattan elde edilir:

Perksenat iyonu XeOf, kararlı tuzlar oluşturur - aralarında Na 4 Xe0 8 -6H 2 0, Na 4 Xe0 G -8H 2 0, Ba 2 XeO G -1.5H 2 0 olan perksenatlar stabildir, suda az çözünür.

Kripton, moleküllerin bileşimi, yapısı ve özellikleri bakımından ksenon bileşiklerine özdeş bileşikler oluşturur. Böylece, -183°C'de ve -2.7 kPa'lık bir basınçta reaksiyon karışımı üzerinde sessiz bir elektrik boşalmasının etkisi altında kristalli kripton diflorür elde edilir.

Kripton(H) florür veya kripton diflorür, KrF 2 oda sıcaklığında kararsızdır, ancak -78°C'de uzun süre saklanabilir. KrF 2 çok güçlü bir oksitleyici ajandır. HC1 üzerinde hareket ederken sudaki klor ve oksijenin yerini alır. Geçiş metalli kripton bileşikleri de elde edilmiştir: KrFMeF 6 . Hem arsenik hem de antimon ile benzer tipte bileşikler elde edildi: Kr 2F3 AsF6, Kr 2F3 SbF G ve KrFSb2Fu.

Şu anda, önemli sayıda ksenon bileşiği tarif edilmiştir. Kripton bileşiklerinin kimyası da başarıyla gelişiyor. Radona gelince, yüksek a-radyoaktivitesi nedeniyle türevlerinin özelliklerini elde etmek ve incelemek son derece zordur.

Soy gazların kullanımı. Helyum, eylemsizlik, hafiflik, hareketlilik ve yüksek ısı iletkenliği gibi özelliklerinden dolayı yaygın olarak kullanılmaktadır. Örneğin, yanıcı maddeleri helyum kullanarak bir kaptan diğerine aktarmak güvenlidir.

Sıvı helyumun özelliklerinin araştırılmasına temel bir katkı, seçkin Rus fizikçiler, Nobel Ödülü sahibi L. D. Landau ve P. L. Kapitsa tarafından yapıldı.

Biyolojik çalışmalar, helyum atmosferinin, hücre gelişimini ve mutasyon sıklığını etkilemediği için insan genetik aparatını etkilemediğini göstermiştir. Helyum havasının solunması (nitrojenin kısmen veya tamamen helyum ile değiştirildiği hava) akciğerlerdeki oksijen değişimini arttırır, nitrojen embolizmini (keson hastalığı) önler.

Neon, teknolojide genellikle helyum yerine kullanılır. Gaz ışıklı neon lambaların üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Argon, helyum ve neondan daha erişilebilir. Bu gaz metalurjide yaygın olarak kullanılır, genellikle oksijen, azot, su ve karbon monoksit (IV) ile temasın hariç tutulduğu titanyum, niyobyum, hafniyum, uranyum, toryum, alkali metallerin sıcak işlenmesinde kullanılır. Argon ortamında elektrik ark kaynağı yöntemi geniş uygulama alanı bulmuştur.

Kripton esas olarak elektrik lambalarının imalatında kullanılmaktadır.

Xenon, doğru renksel geriverim ile karakterize edilen ksenon lambaların üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ksenon, beynin floroskopisinde yaygın olarak kullanılan radyoopak bir maddedir.

Ksenon florürler formunda, çevre açısından büyük önem taşıyan ksenon ve oldukça agresif florin depolanması ve taşınması uygundur. Ksenon oksitler patlayıcı veya güçlü oksitleyici olarak kullanılabilir.

Radon radyoaktif olmasına rağmen, ultramikro dozlarda merkezi sinir sistemi üzerinde olumlu bir etkiye sahiptir, bu nedenle balneoloji ve fizyoterapide (radon banyoları) kullanılır.

Özet

Helyumun elektron kabuğu (tek olandır) Is 2 konfigürasyonuna sahipken, diğer elementler için dış enerji seviyesi tamamlanmıştır ve sekiz elektron içerir (konfigürasyon ...ns 2 np c>), bu onların son derece düşük aktivitelerini açıklıyor. Bu elementlere topluca soy gazlar denir. Bu grubun elementlerinin eski adı "inert gazlar" aslında sadece helyum ve neon için geçerlidir, çünkü atomlarının elektronik yapısı, diğerlerinin aksine, mümkün olduğu kadar kovalent bileşiklerin oluşumuna izin vermez. kimyasal bileşikler elde eder.

Sorular ve görevler

• 1. Soy gazların elektronik konfigürasyonlarını veriniz ve buna dayanarak soy gazların neden iki atomlu moleküller oluşturmadığını açıklayınız.
• 2. Helyum ve neon neden diğer elementlerle bileşik oluşturamaz?
• 3. Kripton ve ksenon içeren bağların oluşumu için önerilen mekanizma nedir?
• 4. Bildiğiniz ksenon bileşiklerini tanımlayın.

Dış elektronik seviyenin eksiksiz olması nedeniyle, soy gazlar kimyasal olarak inerttir. 1962 yılına kadar bunların hiçbir şekilde kimyasal bileşik oluşturmadıklarına inanılıyordu. Kısa Kimya Ansiklopedisi'nde (M., 1963, v. 2) şöyle yazılmıştır: "İnert gazlar, iyonik ve kovalent bağlı bileşikler vermez." Bu zamana kadar, bir soy gaz atomunun başka bir maddenin molekülleri tarafından oluşturulan bir çerçeve içinde mekanik olarak tutulduğu klatrat tipinde bazı bileşikler elde edilmişti. Örneğin, argonun aşırı soğutulmuş su üzerinde güçlü bir şekilde sıkıştırılması altında, kristal hidrat Ar 6H20 izole edildi.Aynı zamanda, soy gazları en enerjik oksitleyici maddelerle (flor gibi) bile reaksiyona girmeye zorlama girişimleri boşuna sonuçlandı. . Linus Pauling liderliğindeki teorisyenler, florür ve ksenon oksit moleküllerinin kararlı olabileceğini tahmin etseler de, deneyciler şöyle dedi: "Bu olamaz."

Bu kitap boyunca iki önemli fikri vurgulamaya çalışıyoruz:

• 1) bilimde değişmez gerçekler yoktur;
• 2) kimyada, onlarca yıldır imkansız veya saçma görünen şeyler bile KESİNLİKLE HER ŞEY mümkündür.

Bu fikirler, 1962'de ilk ksenon kimyasal bileşiğini aldığında Kanadalı kimyager Neil Bartlett tarafından mükemmel bir şekilde doğrulandı. İşte böyleydi.

Platin heksaflorür PtF6 ile yapılan deneylerden birinde Bartlett, kimyasal analiz sonuçlarına göre 0 2 PtF 6 formülüne sahip olan ve 0 2 ve PtF 6 iyonlarından oluşan kırmızı kristaller elde etti. Bu, PtF 6'nın moleküler oksijenden bile elektron alacak kadar güçlü bir oksitleyici ajan olduğu anlamına geliyordu! Bartlett başka bir olağanüstü maddeyi oksitlemeye karar verdi ve ksenondan elektron almanın oksijenden daha kolay olduğunu fark etti (iyonizasyon potansiyelleri 0 2 12.2 eV ve Xe 12.1 eV). Platin heksaflorürü bir kaba yerleştirdi, içine tam olarak ölçülen miktarda ksenon fırlattı ve birkaç saat sonra ksenon heksafloroplatinat aldı.

Bu reaksiyonun hemen ardından Bartlett, ksenonun flor ile reaksiyonunu gerçekleştirdi. Bir cam kapta ısıtıldığında, ksenonun flor ile reaksiyona girdiği ve bir florür karışımı oluştuğu ortaya çıktı.

Ksenon florür^ II) XeF2, gün ışığının etkisi altında, normal sıcaklıkta bir ksenon ve flor karışımı üzerinde oluşur.

veya -120 ° C'de ksenon ve F 2 0 2 etkileşimi sırasında.

Renksiz XeF 2 kristalleri suda çözünür. XeF 2 molekülü doğrusaldır. Sudaki bir XeF 2 çözeltisi, özellikle asidik bir ortamda çok güçlü bir oksitleyici ajandır. Alkali bir ortamda, XeF 2 hidrolize edilir:

Ksenon florür(H) XeF 4, bir ksenon ve flor karışımının 400 °C'ye ısıtılmasıyla oluşturulur.

XeF 4 renksiz kristaller oluşturur. XeF 4 molekülü, merkezinde bir ksenon atomu bulunan bir karedir. XeF 4 çok güçlü bir oksitleyici ajandır ve bir florlama ajanı olarak kullanılır.

Su ile etkileşime girdiğinde, XeF 4 orantısızdır.

Ksenon Florür(Ch1) XeF 6, flor ile ısıtıldığında ve basınçlandırıldığında elementlerden oluşur.

XeF 6 - renksiz kristaller. XeF 6 molekülü, merkezinde bir ksenon atomu bulunan çarpık bir oktahedrondur. Diğer ksenon florürler gibi, XeF 6 da çok güçlü bir oksitleyici ajandır ve bir florlama ajanı olarak kullanılabilir.

XeF 6 kısmen su ile ayrışır:

ksenon oksit (U I) Xe0 3, XeF 4'ün hidrolizi sırasında oluşur (yukarıya bakın). Beyaz, uçucu olmayan, yüksek derecede patlayıcı, suda yüksek oranda çözünür bir maddedir ve çözelti, aşağıdaki reaksiyonlardan dolayı hafif asidik reaksiyona sahiptir:

Ozonun alkali bir Xe03 çözeltisi üzerindeki etkisi altında, ksenonun +8 oksidasyon durumuna sahip olduğu bir ksenonik asit tuzu oluşur.

Ksenon oksit (U1N) XeO4, baryum perksenatın susuz sülfürik asit ile düşük sıcaklıklarda reaksiyona sokulmasıyla elde edilebilir.

Xe0 4 renksiz bir gazdır, oldukça patlayıcıdır ve 0 °C'nin üzerindeki sıcaklıklarda ayrışır.

Diğer soy gazların bileşiklerinden KrF 2 , KrF 4 , RnF 2 , RnF 4 , RnF 6 , Rn0 3 bilinmektedir. Benzer helyum, neon ve argon bileşiklerinin tek tek maddeler halinde elde edilmesinin pek mümkün olmadığına inanılmaktadır.

Yukarıda kimyada "her şey mümkün" demiştik. Bu nedenle helyum, neon ve argon bileşiklerinin sözde formda bulunduğunu bildirelim. eksimer moleküller, yani uyarılmış elektronik durumların kararlı olduğu ve temel durumun kararsız olduğu moleküller. Örneğin, bir argon ve klor karışımının elektrikle uyarılması üzerine, bir eksimer ArCl molekülünün oluşumu ile bir gaz fazı reaksiyonu devam edebilir.

Benzer şekilde, uyarılmış soy gaz atomlarının reaksiyonlarında, He 2, HeNe, Ne 2, NeCl, NeF, HeCl, ArF vb. Gibi bir dizi iki atomlu molekül elde edilebilir. Bütün bu moleküller kararsızdır ve izole edilemez. ancak tekil maddeler olarak kaydedilebilir ve yapıları spektroskopik yöntemler kullanılarak incelenebilir. Ayrıca, eksimer moleküllerindeki elektronik geçişler, yüksek güçlü eksimer UV lazerlerinde UV radyasyonu üretmek için kullanılır.

Periyodik sistemin sekizinci grubunun ana alt grubu soy gazlardır - helyum, neon, argon, kripton, ksenon ve radon. Bu elementler, çok düşük kimyasal aktivite ile karakterize edilir, bu da onları asil veya inert gazlar olarak adlandırmak için sebep verdi. Sadece zorlukla diğer elementler veya maddelerle bileşikler oluştururlar; helyum, neon ve argonun kimyasal bileşikleri elde edilmemiştir. Soy gazların atomları moleküller halinde birleşmez, başka bir deyişle molekülleri monatomiktir.

Asal gazlar, elementler sisteminin her dönemini tamamlar. Helyuma ek olarak, hepsinin atomun dış elektron katmanında sekiz elektronu vardır ve çok kararlı bir sistem oluşturur. İki elektrondan oluşan helyumun elektron kabuğu da kararlıdır. Bu nedenle soy gaz atomları, yüksek iyonlaşma enerjileri ve kural olarak negatif elektron afinite enerjileri ile karakterize edilir.

Masada. 38, soy gazların bazı özelliklerini ve havadaki içeriklerini gösterir. Asil gazların sıvılaşma ve katılaşma sıcaklıklarının daha düşük, atom kütleleri veya seri numaraları ne kadar düşük olduğu görülebilir: helyum için en düşük sıvılaşma sıcaklığı, radon için en yüksek sıvılaşma sıcaklığı.

Tablo 38. Soy gazların bazı özellikleri ve havadaki içerikleri

19. yüzyılın sonuna kadar havanın sadece oksijen ve azottan oluştuğuna inanılıyordu. Ancak 1894'te İngiliz fizikçi J. Rayleigh, havadan elde edilen nitrojenin yoğunluğunun (1.2572), bileşiklerinden elde edilen nitrojen yoğunluğundan (1.2505) biraz daha büyük olduğunu buldu. Kimya profesörü W. Ramsay, yoğunluktaki farkın, atmosferik nitrojende daha ağır bir gazın varlığından kaynaklandığını öne sürdü. Her iki bilim adamı da nitrojeni kızgın magnezyumla (Ramsay) bağlayarak veya bir elektrik boşalmasıyla oksijenle (Rayleigh) birleşmesini sağlayarak, atmosferik nitrojenden küçük miktarlarda kimyasal olarak atıl bir gaz izole ettiler. Böylece o zamana kadar bilinmeyen argon adı verilen bir element keşfedildi. Havada ihmal edilebilir miktarlarda bulunan argon, helyum, neon, kripton ve ksenon izole edildi. Alt grubun son elemanı - radon - radyoaktif dönüşümlerin çalışmasında keşfedildi.

Soy gazların varlığının 1883'te, yani argonun keşfinden 11 yıl önce, devrimci harekete katıldığı için 1882'de hapsedilen Rus bilim adamı II A. Morozov (1854-1946) tarafından tahmin edildiğine dikkat edilmelidir. Çarlık hükümeti tarafından Shlisselburg kalesine. N. A. Morozov, asil gazların periyodik sistemdeki yerini doğru bir şekilde belirledi, atomun karmaşık yapısı, elementleri sentezleme ve atom içi enerji kullanma olasılığı hakkında fikirler ortaya koydu. N. A. Morozov 1905'te hapishaneden serbest bırakıldı ve olağanüstü öngörüsü ancak 1907'de hücre hapsinde yazılmış Periyodik Maddenin Yapısı Sistemleri kitabının yayınlanmasından sonra biliniyordu.

1926'da N. A. Morozov, SSCB Bilimler Akademisi'nin onursal üyesi seçildi.

Uzun bir süre, soy gazların atomlarının genellikle diğer elementlerin atomlarıyla kimyasal bağ oluşturamayacaklarına inanılıyordu. Soy gazların yalnızca nispeten kararsız moleküler bileşikleri biliniyordu - örneğin, sıkıştırılmış soy gazların aşırı soğutulmuş suyun kristalleşmesi üzerindeki etkisiyle oluşan hidratlar. Bu hidratlar klatrat tipine aittir (bkz. § 72); Bu tür bileşiklerin oluşumunda değerlik bağları oluşmaz.

Su ile klatratların oluşumu, buzun kristal yapısında çok sayıda boşluk bulunmasıyla desteklenir (bkz. § 70).

Bununla birlikte, son yıllarda kripton, ksenon ve radon'un diğer elementlerle ve hepsinden önemlisi flor ile birleşebildiği tespit edilmiştir. Böylece, asil gazların flor ile doğrudan etkileşimi ile (ısıtıldığında veya elektrik deşarjında), florürler ve elde edilir. Hepsi normal koşullar altında kararlı olan kristallerdir. Oksidasyon derecesinde ksenon türevleri de elde edildi - heksaflorür, trioksit, hidroksit. Son iki bileşik asidik özellikler sergiler; bu nedenle, alkalilerle reaksiyona girerek ksenonik asit tuzları oluştururlar, örneğin:.

Bilim adamları, değerlik elektronları içeren elektron kabuklarında daha fazla elektrona yer olmadığı için soy gazların bileşik oluşturamayacağına uzun süre inandılar. Bu, daha fazla elektron kabul edemeyecekleri ve kimyasal bağları imkansız hale getirdikleri anlamına gelir. Bununla birlikte, 1933'te Linus Pauling, ağır soy gazların en yüksek elektronegatifliğe sahip atomlara sahip oldukları için flor veya oksijen ile reaksiyona girebileceğini öne sürdü. Tahmini doğru çıktı ve daha sonra soy gaz bileşikleri elde edildi.

Soy gaz bileşiği ilk olarak 1962'de Kanadalı kimyager Neil Bartlett tarafından platin heksaflorürün ksenon ile reaksiyona sokulmasıyla elde edildi. Bileşiğe XePtF 6 formülü verildi (daha sonra ortaya çıktığı gibi - yanlış [ ]). Bartlet'in raporundan hemen sonra, aynı yıl içinde basit ksenon florürler elde edildi. O zamandan beri, soy gazların kimyası aktif olarak geliştirildi.

Bağlantı türleri

Bağlantıları etkinleştir

Asal gazların kristal veya kimyasal kafes içinde kimyasal bağ oluşturmadan dahil olduğu bileşiklere inklüzyon bileşikleri denir. Bunlar, örneğin, soy gazların hidratlarını, kloroformlu soy gazların klatratlarını, fenolleri vb. içerir.

Asil gazlar, bir asil gaz atomu bir fulleren molekülünün içine "itildiğinde", endohedral fullerenlere sahip bileşikler de oluşturabilir.

karmaşık bileşikler

Son zamanlarda (2000), ksenonun bir ligand olarak altın (örn. (Sb 2 F 11) 2) ile kompleks oluşturabildiği gösterilmiştir. Ksenon diflorürün bir ligand görevi gördüğü kompleks bileşikler de elde edildi.

Kimyasal bileşikler

Son yıllarda, soy gazların (yani, en az bir soy gaz-element bağına sahip olan) yüzlerce kimyasal bileşiği elde edilmiştir. Bunlar ağırlıklı olarak ksenon bileşikleridir, çünkü daha hafif gazlar daha inerttir ve radon önemli radyoaktiviteye sahiptir. Kripton için, bir düzineden biraz daha fazla bileşik bilinmektedir (esas olarak kripton diflorür kompleksleri), radon için bilinmeyen bileşime sahip florür bilinmektedir. Kriptondan daha hafif gazlar için, kriyojenik sıcaklıklarda ayrışan katı atıl gazların (örneğin, HArF) bir matrisinde yalnızca bileşikler bilinmektedir.

Ksenon için, Xe-F, Xe-O, Xe-N, Xe-B, Xe-C, Xe-Cl bağlarının olduğu bileşikler bilinmektedir. Hemen hemen hepsi bir dereceye kadar florlanır ve ısıtıldığında ayrışır.

Bağlantılar

• Khriachtchev, Leonid; Räsänen, Markku; Gerber, R. Benny. Soy Gaz Hidrürleri: Düşük Sıcaklıklarda Yeni Kimya // Kimyasal Araştırma Hesapları (İngilizce) Rusça: dergi. - 2009. - Cilt. 42, hayır. bir . - S. 183. -