Tétraoxyde de xénon

Tétraoxyde de xénon
Structure du tétraoxyde de xénon
Identification
N^o CAS	12340-14-6
Propriétés chimiques
Formule	O4XeXeO4
Masse molaire[1]	195,291 ± 0,007 g/mol O 32,77 %, Xe 67,23 %,
Propriétés physiques
T° fusion	−35,9 °C (explosion)
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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Le tétraoxyde de xénon est un solide cristallin de couleur jaune de formule XeO₄ qui n'est stable qu'en dessous de −35,9 °C[2],[3] ; au-dessus de cette température, il se décompose en explosant pour libérer du xénon et de l'oxygène. Dans la molécule XeO₄, le xénon est à l'état d'oxydation +8 tandis que l'oxygène est à l'état d'oxydation -2. L'oxygène est le seul élément connu à pouvoir porter le xénon à son état d'oxydation le plus élevé ; le fluor s'arrête à l'état +6 avec l'hexafluorure de xénon XeF₆, sans doute pour des raisons d'encombrement stérique.

Propriétés chimiques et synthèse

Le tétraoxyde de xénon explose au-dessus de −35,9 °C, avec une ΔH = -643 kJ/mol :

XeO₄ → Xe + 2 O₂

Deux autres composés du xénon avec un état d'oxydation +8 s'obtiennent en faisant réagir du tétraoxyde de xénon avec de l'hexafluorure de xénon XeF₆ : le trioxydifluorure de xénon XeO₃F₂ et le dioxytétrafluorure de xénon XeO₂F₄, qu'on peut détecter par spectrométrie de masse.

Toutes les méthodes de préparation partent des perxénates, qu'on obtient des xénates selon deux méthodes possibles. La première est la dismutation de deux xénates en un perxénate et du xénon :

2 XeO₄^2− → XeO₆^4− + Xe + O₂.

La seconde est l'oxydation de deux xénates avec de l'ozone :

2 XeO₄^2− + 4 e^− + 2 O₃ → 2 XeO₆^4− + O₂.

Le perxénate de baryum Ba₂XeO₆ réagit avec l'acide sulfurique H₂SO₄ pour former du sulfate de baryum BaSO₄ avec de l'acide perxénique H₄XeO₆, lequel donne le tétraoxyde de xénon par déshydratation :

Ba₂XeO₆ + 2 H₂SO₄ → 2 BaSO₄ + H₄XeO₆

H₄XeO₆ → 2 H₂O + XeO₄

Sinon, l'acide perxénique se dismute lentement en oxygène et acide xénique :

2 H₄XeO₆ → O₂ + 2 H₂XeO₄ + 2 H₂O.

Notes et références

1. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
2. (en) H.Selig, J. G. Malm, H. H. Claassen, C. L. Chernick, J. L. Huston, « Xenon tetroxide -Preparation + Some Properties », Science, vol. 143,‎ 1964, p. 1322 (PMID 17799234, DOI 10.1126/science.143.3612.1322, lire en ligne)
3. (en) J. L. Huston, M. H. Studier, E.N. Sloth, « Xenon tetroxide - Mass Spectrum », Science, vol. 143,‎ 1964, p. 1162 (PMID 17833897, DOI 10.1126/science.143.3611.1161-a, lire en ligne)

Article connexe

• Chimie des gaz nobles