Ксенон и его характеристики

Общая характеристика ксенона

Ксенон представляет собой бесцветный газ. Содержание его в воздухе составляет 8×10^-6% (об.). Он плохо растворяется в воде, лучше — в органических растворителях. Образует сольват состава 4Хе×3С₆Н₅ОН.

Ксенон не реагирует с кислотами, щелочами.Реакционная способность ксенона выше, чем у криптона: он взаимодействует с сильными окислителями. Этот газ получают путем фракционной дистилляции жидкого воздуха при глубоком охлаждении.

Атомная и молекулярная масса ксенона

Относительная молекулярная масса M_r – это молярная масса молекулы, отнесенная к 1/12 молярной массы атома углерода-12 (¹²С). Это безразмерная величина.

Относительная атомная масса A_r – это молярная масса атома вещества, отнесенная к 1/12 молярной массы атома углерода-12 (¹²С).

Поскольку в свободном состоянии ксенон существует в виде одноатомных молекул Хe, значения его атомной и молекулярной масс совпадают. Они равны 131,239.

Изотопы ксенона

Известно, что в природе ксенон может находиться в виде девяти стабильных изотопов ¹²⁴Хe, ¹²⁶Хe, ¹²⁸Хe, ¹²⁹Хe, ¹³⁰Хe, ¹³¹Хe, ¹³²Хe, ¹³⁴Хe и ¹³⁶Хe. Их массовые числа равны 124, 126, 128, 129, 130, 131, 132, 134 и 136 соответственно. Ядро атома изотопа ксенона ¹²⁴Хe содержит пятьдесят четыре протона и пятьдесятсемьдесят нейтронов, а остальные изотопы отличаются от него только числом нейтронов.

Существуют искусственные нестабильные изотопы ксенона с массовыми числами от 110-ти до 147-ми, а также двенадцать изомерных состояния ядер, среди которых наиболее долгоживущим является изотоп ¹²⁷Хe с периодом полураспада равным 36,345 суток.

Ионы ксенона

На внешнем энергетическом уровне атома ксенона имеется восемь электронов, которые являются валентными:

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁶4d¹⁰5s²5р ⁶.

Ксенон – первый инертный газ, для которого были получены химические соединения. В результате химического взаимодействия ксенон отдает свои валентные электроны, т.е. является их донором, и превращается в положительно заряженный ион:

Хe⁰ -1e → Хe⁺;

Хe⁰ -2e → Хe²⁺;

Хe⁰ -4e → Хe⁴⁺;

Хe⁰ -6e → Хe⁶⁺;

Хe⁰ -8e → Хe⁸⁺.

Молекула и атом ксенона

В свободном состоянии ксенон существует в виде одноатомных молекул Хе. Приведем некоторые свойства, характеризующие атом и молекулу ксенона:

Примеры решения задач