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氙娘

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自从看了元素娘,麻麻再也不用担心我的化学成绩啦~

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诶?什么?有人在看我们的条目?
这里是我们稀有气体姐妹的地盘,我们懒得掺和军政府王室那些破事(注)稀有气体元素几乎不参与化学反应
也懒得写什么一二三四条族规(注)稀有气体曾经被称作“惰性气体”,爱干什么干什么——
好啦!不要打扰我们睡觉!记得把灯开着(注)稀有气体元素通电发光的性质常常被用来做灯具
He Ne Ar Kr Xe Rn
054-Xe.jpg
基本资料
本名
Xenon
昵称化学符号
Xe
身高原子半径
190pm(范德华半径)
体重原子量
131.29
熔点 -111.8℃
沸点 -108.1℃
密度 5.8971 kg/m3 (STP)
化合价 0,+2,+4,+6,+8
存在
8.7*10-6 %(大气)


相关人士元素

氙娘是原子序数为54的元素的拟人化萌娘。

家族,外貌,社会关系

家族

氙娘属于稀有气体姐妹。家族情况如下:
1.氦娘He
2.氖娘Ne
3.氩娘Ar
4.氪娘Kr
5.氙娘Xe
6.氡娘Rn
7.鿫娘Og

外貌

无色外观,氙娘具有几乎连续的光谱,在通上电流时会发出极为明亮、类似日光的光线。在放电管中甚至可以呈现蓝色绿色

社会关系

习惯于独处(单原子分子),和他的姐妹们一样在空气中游离,日常生活极其规律,不习惯与其他元素娘搞百合(在在化学上显惰性),因此可以做为大部分反应的保护气(特别是连传统保护气氮娘都搞定不了的时候),但是在碰到强氧化剂(比如氟老大)时,就会在高温下被直接推倒,形成的化合物同时也具有很强的氧化性。

氙娘是家族中最活跃的一个(尽管和众多元素娘比起来已经相当的沉默),尽管和其他姐妹们同属惰性气体,但氙娘的使魔是最多的,在氙娘有了第一个使魔过后姐妹们似乎对她很有意见。

喜欢泡温泉(在温泉的气体中也发现有氙娘的身影)氙娘本身是无色的呦,所以你想看也看不见

由于氙气灯光度极高,所以人们称誉它为“人造小太阳”。

发现

氙娘于1898年7月由拉姆齐(William Ramsay)和特拉维斯(Morris W.Travers)在伦敦大学学院发现。在此之前,他们从液态空气中提取了氖娘氩娘氪娘,并且疑惑它是否包含其它气体。之后用液态空气机经过多次蒸馏,他们终于分离出了一种更重的气体。他们意识到它是气体元素“惰性”组的又一个成员,因为其在化学上是惰性的。他选择“ξένος(xenos)”这个希腊文命名氙,意为“陌生的”。

氙娘的主要用途

氙娘具有极高的发光强度,在照明技术上用来充填光电管、闪光灯和氙气高压灯。氙娘有麻醉性,它和氧的混合物(20%Xe,80%O2,体积)是对人体的一种麻醉剂。

使魔化合物

氙娘为稀有气体娘,较稳定,一般不会直接和其它元素娘搞百合,但已经有发现氙娘与氯、氮、硼、金等元素娘发生关系成键成键关系不也是一种关系吗的记录,两个氙娘之间也可以发生关系成键

起初,人们一直认为稀有气体元素是“懒惰”的元素。懒得去饲养使魔,是完全化学惰性,但是随着人类化学水平的提升,人们终于在偶然间发现了一个稀有气体娘的使魔。

1962年,一位大魔法师化学家巴特列在研究铂娘氟娘的反应时偶然发现了深红色固体O2[PtF6]。他考虑到O2分子的第一电离能为12.2eV,而Xe的第一电离能为12.13eV,与O2分子的第一电离能相接近,提出了[PtF6]或许也能推倒氧化氙娘,产生Xe[PtF6]的大胆设想,并通过预测魔法热力学计算,验证了反应的可能性。然后,他精心设计实验,用于涉足禁区, 召唤出了一只橙黄色的Xe[PtF6]酱。

$$\ce{Xe + PtF6 -> Xe+[PtF6]-}$$

氙娘莫名其妙に凭借着一己之力打开了稀有气体化学的大门。

氙娘不再是一种“懒惰”的元素,它也开始勤快地为我们人类服务了。

氟化使魔

氙娘可以在和氟娘在高温下直接百♀合,结♀晶取决于氟娘的含量、反应的温度以及初始压力百♀合前戏程度
若Xe:F2=2:1则生成XeF2
若Xe:F2=1:5则生成XeF4
若Xe:F2=1:20则生成XeF6
但是从右侧图中可以看出,用加热法不可能得到很纯的某一种氟化氙,产物总是一种混合物。

温度与压力对各氟化氙生成的影响

XeF2、XeF4、XeF6都是无色晶体,在室温下能升华,在镍的容器中可以无限期地贮存。在无水和无水氟化氢条件下也可以长期放置在适应和硬质玻璃仪器中。氙娘的氟化使魔的性质表现在下面几个方面:

1.氙娘的氟化使魔都可以和水娘反应,但是对水娘的关系好坏不一。
XeF2在水中的溶解度为0.15mol/L(0℃),该溶液有很特征的刺激臭味,并且易挥发。有氧化性,在酸性条件和碱性条件下都能与水反应:

$$\ce{2XeF2 + 2H2O -> 2Xe + 4HF + O2}$$

$$\ce{2XeF2 + 4OH- -> 2Xe + 4F- + O2 + 2H2O}$$

XeF4也能和XeF2一样,能氧化水,并且自身会发生歧化反应:

$$\ce{XeF4 + 2H2O -> Xe + 4HF + O2}$$

$$\ce{6XeF4 + 12H2O -> 2XeO3 + 4Xe + 24HF + 3O2}$$

由于XeF4与水娘百合过程较为复杂,所以现在仍未完全弄清楚。
XeF6与H2O的反应是水解反应,可以生成XeOF4(部分水解)/XeO3(完全水解):

$$\ce{XeF6 + H2O -> XeOF4 + 2HF}$$

$$\ce{XeF6 + 3H2O -> XeO3 + 6HF}$$

在碱性条件下发生歧化反应,同时也氧化水,证明了自己的强烈的抖s性格:

$$\ce{2XeF6 + 12OH- -> 2Xe + 12F- + 3O2 + 6H2O}$$

$$\ce{4XeF6 + 36OH- -> 3XeO_6^4- + Xe + 24F- + 18 H2O}$$

2.氙娘的氟化使魔都是强氧化剂。
如:

$$\ce{XeF2 + H2 -> Xe + 2HF}$$

3.氙娘的氟化使魔都是优良且温和的氟化剂,她们能将许多化合物氟化。
她们的氟化性按XeF2、XeF4、XeF6的顺序递增。

$$\ce{XeF4 + 2C3F6 -> Xe + 2C3F8}$$

在工业上一些有机物的氟化,使用的就是XeF2

4.氙的氟化使魔能与共价的氟化物(像钥匙和门的关系)生成配合物。
她们生成配合物的能力XeF6>XeF2>XeF4

$$\ce{XeF2 + SbF5 -> [XeF]+[SbF6]-}$$

氧化使魔及含氧酸使魔

XeO3由XeF4和XeF6与水反应制得。
XeO4先由XeF6在Ba(OH)2中歧化制得高氙酸钡(Ba2XeO6),高氙酸钡再与硫酸反应制得:

$$\ce{Ba2XeO6(s) + 2H2SO4(aq) -> 2BaSO4(s) + XeO4(g) + 2H2O(l)}$$

XeO3是一个有些暴躁的氧化使魔,是一种无色、易潮解、易爆炸的晶状固体,溶于水,不导电,在中性溶液中很稳定但在碱性溶液中以HXeO4-形式存在。HXeO4-不稳定,易分解和歧化。 XeO3水溶液也是强氧化剂。
XeO4是极其暴躁的恐怖分子,常温下就能狂躁地分解踢走氧娘。只有在-36℃以下才能安抚住她,让她成为无色的液体;低温下收起翅膀呈现黄色。XeO4比XeO3更渴♀求电子。

除了这几个常见的氧化使魔,最近在固态的氩娘墙壁中(温度为12K)观测了新的氧化使魔XeO2+阳离子娘,而她形成的原因尚不明确。

氙酸娘H2XeO4和她外表上的两个氢娘不同,她只能调遣一位氢离子娘来工作,是一个一元酸娘。她按照以下方式电离:

$$\ce{H2XeO4->H+ +HXeO4-}$$

和高氙酸娘一样,她不安于现状。而她容易通过歧化精分的方式变成高氙酸娘,同时踢走氧娘:

$$\ce{2 HXeO4- + 2 OH− → XeO_6^4- + Xe + O2 + 2 H2O}$$

而她精分的激烈程度足以把氧气变为臭氧娘,所以也有一部分臭氧娘生成。

高氙酸盐通式为M4XeO6,她可以通过臭氧娘和三氧化氙娘反应制得。

$$\ce{XeO3 + O3 + 4OH- -> XeO_6^4- + O2 + 2H2O}$$

高氙酸娘是氧化性最强的含氧酸,她手下的四个氢离子娘都可以用出来。能把Mn2+直接氧化成MnO4-。 她是由四氧化氙娘溶于水形成,但是她脾气也不太好,浓度高于8mol/L时会不顾一切的爆炸,踢走氧娘(氧娘:怎么又是我!)并变成她更稳定的氙酸妹妹。她平时也会这样分解,但是不会像在高浓度下那样狂躁。

$$\ce{2 H4XeO6 → O2 + 2 H2XeO4 + 2 H2O}$$

她和其他的氙娘的氧化使魔一样,都因为她们无害的分解产物而在有机实验室中长期在职氧化剂的岗位。

召唤方式

虽然氙娘在每1000m3大气中仅有86cm3的存在感,但是从大型空气分馏装置所获得的与氪娘一同作为副产品的氙娘仍是很可观的。

来自铀娘裂变的核废料

元素娘趣事

  • “Xenon”的希腊文本义有“外来者,陌生人”的意思。
  • 鲜有人知,氙娘实际是高级麻醉师,不过佣金太高少有人聘请。(氙麻醉剂)
  • 众所周知,稀有气体家族的元素娘个个都很不活泼,与其他元素娘少有接触。然而氙娘似乎是相较下最活跃其实氡娘更活跃,但她很快就挂了的一个了,氙-氟使魔是最先被发现的稀有气体娘使魔。
  • 捕捉暗物质的实验需要大量液氙。