Domanda:
Qual è la configurazione geometrica dei quattro atomi di fluoro durante la sintesi del tetrafluoruro di xeno?
jonsca
2012-05-04 17:08:59 UTC
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Neil Bartlett (1932-2008) sintetizzò per la prima volta $ \ ce {XeF4} $ (e $ \ ce {XeF6} $) nel 1962. Nella sintesi, viene utilizzata una camera di nichel e riscaldata a 400 ° C, provocando la formazione di $ \ ce {NiF4} $, che secondo Wikipedia non fa parte della reazione.

A causa della natura del gas nobile, lo xeno, si potrebbe immaginare che i fluoro debbano essere "forzati" sull'atomo $ \ ce {Xe} $ contemporaneamente, altrimenti con ciascuno Inoltre, la molecola sarebbe ancor meno energeticamente probabile. Stavo cercando di accertare in quale forma geometrica i quattro atomi di fluoro si sarebbero configurati per rendere possibile questa aggiunta.

Per prima cosa avevo ipotizzato che il nichel fosse usato come catalizzatore e che i fluoro potessero essere prelevati da la sua superficie di conseguenza, ma questo non coincide con la descrizione della sintesi di cui sopra. Secondo la risposta seguente, una sintesi della molecola si basa sulla formazione di radicali fluoruro su un catalizzatore, ma è misterioso che la sintesi sopra non lo menzioni.

Supponendo che non ci sia catalizzatore, come sono i fluoro a 400 ° C orientato per consentire l'aggiunta di 2 molecole presumibilmente nello stesso tempo?

  F - F. .. .F - F 

( ed è anche possibile?)

Una risposta:
#1
+7
Richard Terrett
2012-05-04 17:37:04 UTC
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La risposta sembra essere proprio lì nei dettagli di sintesi collegati: il nichel non è catalitico ed è lì solo per generare una superficie passivata che non si degraderà nell'atmosfera di fluoro ad alta temperatura.

[Modifica]

La trama si infittisce! questo articolo suggerisce che lo xeno potrebbe in effetti estrarre il fluoro dal nichel passivato superficie del fluoruro a causa della cinetica dell'ordine zero osservata, che conferisce un serio credito alla deduzione originale di jonsca secondo cui il Ni è catalitico. Questo richiederà ulteriori indagini ...

Hai ragione su questo, ho modificato la domanda. Di che forma assume quindi $ F {_2} $?
$ \ ce {F_ {2}} $ è un gas biatomico. Tieni presente che $ \ ce {Xe} $ è nello stato di ossidazione +4 o +6 nei fluoruri corrispondenti. Housecroft e Sharpe pp. 496 descrivono una sintesi di fluoruri di xeno che coinvolgono l'irradiazione UV o la scarica elettrica. Questo mi suggerirebbe una scissione omolitica di $ \ ce {F_ {2}} $ seguita da $ \ ce {F ^ {\ cdot}} $ attacco radicale a $ \ ce {Xe} $.
Ah, okay, pensavo che i fluoro fossero tutti un pacchetto. Non so nulla di inorganico, quindi grazie per averlo fatto notare. Se modifichi la tua risposta per riflettere questo, l'accetterò.
@jonsca - Devo confermare che è così che va effettivamente la reazione, ma per me ha senso.
@jonsca - Ho esaminato un po 'il meccanismo e ho trovato un documento interessante (posso accedere all'abstract solo da qui). Ho aggiunto un'addendum alla mia risposta. Nota che il nickel non è _richiesto_ per far andare avanti la reazione.
Il legame F-F è 159 J / mole, molto più debole di Cl-Cl. Quindi non hai bisogno di un catalizzatore a 400 ° C. Ci saranno molti atomi di F (come "radicali fluoruro" sono chiamati correttamente) E non da ultimo, reazione se non sono possibili più di due molecole in fase gassosa.


Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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