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{{Infobox Chemikalie
| Strukturformel = [[Datei:XeF2 ezelle.svg|200px|Kristallstruktur von Xenondifluorid]]
| Kristallstruktur = Ja
| Strukturhinweis = {{Farbe |#B8B8B8 |Kreis=1}} [[Xenon|Xe]]2+ {{0}} {{Farbe |#25DD25 |Kreis=1}} [[Fluor|F]]−
| Andere Namen = Xenon(II)-fluorid
| Summenformel = XeF2
| CAS = {{CASRN|13709-36-9}}
| EG-Nummer = 237-251-2
| ECHA-ID = 100.033.850
| PubChem = 83674
| ChemSpider = 75497
| Beschreibung = farblose Kristalle<ref name="merck" /> mit penetrantem, ekelerregendem Geruch<ref name="IS7" />
| Molare Masse = 169,29 g·[[mol]]−1
| Aggregat = fest
| Dichte = 4,32 g·cm−3<ref name="CRC_HANDBOOK" />
| Schmelzpunkt = 128,6 °C<ref>{{Literatur |Autor=D. K. Hindermann, W. E. Falconer |Titel=Magnetic Shielding of 19F in XeF2 |Sammelwerk=[[J. Chem. Phys.]] |Band=50 |Nummer=3 |Datum=1969 |Seiten=1203 |DOI=10.1063/1.1671178 |bibcode=1969JChPh..50.1203H}}</ref>
| Siedepunkt =
| Sublimationspunkt = 114,35 [[Grad Celsius|°C]]<ref name="CRC_HANDBOOK">{{CRC Handbook |Auflage=90 |Kapitel=4 |Startseite=98}}</ref>
| Dampfdruck = 5,2 [[Hektopascal|hPa]] (25 °C)<ref name="alfa">{{Alfa|39739|Abruf=2010-10-08}}</ref>
| Löslichkeit = *Hydrolyse in Wasser<ref name="merck">{{Merck |818888 |Abruf=2010-10-08}}</ref>
* löslich ohne Reaktion in Fluorwasserstoff, [[Schwefeldioxid]], [[Nitromethan]], [[Acetonitril]], [[Tetrachlorkohlenstoff]], [[Dioxan]]<ref name="Steudel2014" />
| Quelle GHS-Kz = <ref name="Sigma">{{Sigma-Aldrich|ALDRICH|394505|Name=Xenon difluoride|Abruf=2018-01-04}}</ref>
| GHS-Piktogramme = {{GHS-Piktogramme|03|05|06}}
| GHS-Signalwort = Gefahr
| H = {{H-Sätze|272|301|314|330}}
| EUH = {{EUH-Sätze|-}}
| P = {{P-Sätze|210|220|280|301+330+331+310|304+340+310|305+351+338}}
| Quelle P = <ref name="Sigma" />
| MAK = Fluoride 2,5 mg·m−3 einatembarer Staubanteil (als Fluoride gerechnet)<ref name="alfa" />
| Standardbildungsenthalpie = −164 kJ/mol (Gas)<ref name="RIEDEL">{{Literatur |Autor=[[Erwin Riedel]], [[Christoph Janiak]] |Titel=Anorganische Chemie |Auflage=9. |Verlag=Walter de Gruyter GmbH |Ort=Berlin |Datum=2015 |ISBN=978-3-11-035526-0 |Seiten=416}}</ref>
}}

'''Xenon(di)fluorid''' (XeF2) ist eine farblose, kristalline [[Edelgasverbindungen|Edelgasverbindung]]. Sie wurde 1962 als dritte Verbindung eines [[Edelgase]]s nach [[Xenonhexafluoroplatinat]] (XePtF6)<ref>N. Bartlett: ''Xenon Hexafluoroplatinate(V) Xe+[PtF6]−.'' In: ''Proceedings of the Chemical Society.'' 1962, S. 218; [[doi:10.1039/PS9620000197]].</ref> und [[Xenontetrafluorid]] (XeF4)<ref>Howard H. Claassen, Henry Selig, John G. Malm: ''Xenon Tetrafluoride.'' In: ''Journal of the American Chemical Society.'' 84, 1962, S. 3593–3593; [[doi:10.1021/ja00877a042]].</ref> erstmals durch [[Rudolf Hoppe (Chemiker)|Rudolf Hoppe]] synthetisiert.<ref>[[Rudolf Hoppe (Chemiker)|Rudolf Hoppe]], [[Wolfgang Dähne]], H. Mattauch, K. M. Rödder: ''Fluorierung von Xenon.'' In: ''Angewandte Chemie.'' 74, 1962, S. 903; [[doi:10.1002/ange.19620742213]].</ref> Unter speziellen Bedingungen reagiert [[Xenon]] mit [[Fluor]] zu dieser Substanz.

== Darstellung ==
XeF2 lässt sich mithilfe von Katalysatoren wie [[Fluorwasserstoff]] oder [[Nickel(II)-fluorid]] unter [[Ultraviolettstrahlung|UV]]-Bestrahlung aus den Elementen darstellen:
:<math>\mathrm{Xe \ + \ F_2 \ \xrightarrow[UV-Licht]{Kat.} \ XeF_2 }</math>
Die Reaktion verläuft mit einer molaren [[Reaktionsenthalpie]] von −164 kJ·mol−1 exotherm. Sie findet bei 400 °C und 2 bar statt.<ref name="Holleman-Wiberg2017">[[Egon Wiberg]], [[Nils Wiberg]], [[Arnold F. Holleman]]: ''[[Holleman-Wiberg Lehrbuch der Anorganischen Chemie|Anorganische Chemie]].'' 103. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin / Boston 2017, ISBN 978-3-11-026932-1, S. 464, (abgerufen über [[Verlag Walter de Gruyter|De Gruyter]] Online).</ref>
Die Verbindung lässt sich auch durch die Reaktion von [[Xenon]] mit [[Iodheptafluorid]]<ref name="Roempp">{{RömppOnline |ID=RD-24-00087 |Name=Xenon-Verbindungen |Abruf=2018-01-03}}</ref> oder durch die Umsetzung von Xenon mit [[Tetrafluormethan]]<ref name="IS7">{{Literatur |Autor=James L. Weeks and Max S. Matheson |Hrsg=Henry F. Holtzclaw, Jr. |Titel=Xenon difluoride |Sammelwerk=Inorganic Syntheses |Band=8 |Verlag=McGraw-Hill Book Company, Inc. |Datum=1966 |Seiten=260–264 |Sprache=en}}</ref> herstellen.

Durch Sublimation lassen sich Kristalle in der Größenordnung von einigen Millimetern gewinnen.<ref name="IS7" />

== Eigenschaften ==
[[Datei:XeF2 kristalle.png|mini|links|XeF2-Kristalle]]

=== Physikalische Eigenschaften ===
Bei [[Normaldruck]] und einer Temperatur von 114,35 °C geht es durch [[Sublimation (Phasenübergang)|Sublimation]] direkt vom festen in den gasförmigen Zustand über.<ref name="CRC_HANDBOOK" /> Der [[Tripelpunkt]], an dem die drei Phasen fest, flüssig und gasförmig im [[Thermodynamisches Gleichgewicht|Gleichgewicht]] stehen, liegt bei einer Temperatur von 129,03 °C<ref name="CRC_HANDBOOK" /><ref name="Schreiner" /> und einem Druck von 1,883 bar.<ref name="Schreiner">F. Schreiner, G. N. McDonald, C. L. Chernick: ''Vapor pressure and melting points of xenon difluoride and xenon tetrafluoride.'' In: ''[[J. Phys. Chem.]]'' 72, 1968, S. 1162–1166, [[doi:10.1021/j100850a014]].</ref> Die [[Sublimationsdruck (Physik)|Sublimationsdruckfunktion]] ergibt sich entsprechend <math>\log_{10}(P) = -A/T-B \cdot \log_{10}(T)+C</math> (<math>P</math> in Torr, <math>T</math> in K) mit <math>A = 3057{,}67</math>, <math>B = 1{,}23521</math> und <math>C= 13{,}9697</math> im Temperaturbereich von 273 bis 388 K.<ref name="Schreiner" /> Hier ergibt sich mittels einer Auswertung nach [[Clausius-Clapeyron-Gleichung|Clausius-Clapeyron]] eine [[Sublimationsenthalpie]] von 55,2 kJ·mol−1.<ref name="Schreiner" /> Die [[Kritischer Punkt (Thermodynamik)|kritische Temperatur]] beträgt 358 °C, der [[Kritischer Druck|kritische Druck]] 93,2 bar, die [[Kritische Dichte (Thermodynamik)|kritische Dichte]] 1,14 g·cm−3 und das [[Kritisches Molvolumen|kritische Volumen]] 149 cm3·mol−1.<ref name="Ogrin">T. Ogrin, B. Zemva, M. Bohinc, J. Slivnik: ''Critical Constants and Liquid Densities of Xenon Difluoride and Xenon Tetrafluoride.'' In: ''[[J. Chem. Eng. Data]]'' 17, 1972, S. 418–419, [[doi:10.1021/je60055a003]].</ref> Kristalle von Xenondifluorid haben eine [[tetragonal]]e Symmetrie in der {{Raumgruppe|I4/mmm|lang}}.<ref name="Cui">Gang Wu, Xiaoli Huang, Yanping Huang, Lingyun Pan, Fangfei Li, Xin Li, Mingkun Liu, Bingbing Liu, Tian Cui: ''Confirmation of the Structural Phase Transitions in XeF2 under High Pressure.'' In: ''[[J. Phys. Chem.]]'' C 121, 2017, S. 6264–6271, [[doi:10.1021/acs.jpcc.6b11558]].</ref> Das Kristallgitter enthält isolierte XeF2-Moleküle; der Xenon-Fluor-Abstand beträgt 198 pm.<ref>Henry A. Lewy, P. A. Agron: ''The Crystal and Molecular Structure of Xenon Difluoride by Neutron Diffraction.'' In: ''[[Journal of the American Chemical Society]].'' 85, 1963, S. 241–242; [[doi:10.1021/ja00885a037]].</ref><ref name="Roempp" /> Bei erhöhten Drücken wurden weitere [[Polymorphie (Stoffeigenschaft)|polymorphe]] Kristallstrukturen beobachtet. Bei einem Druck von 28 GPa erfolgte eine Umwandlung in ein [[orthorhombisch]]es Gitter mit der Raumgruppe {{Raumgruppe|Immm|kurz}}, bei 59 GPa ein entsprechendes Gitter mit der {{Raumgruppe|Pnma|kurz}}.<ref name="Cui" />

=== Chemische Eigenschaften ===
Beim raschen Erhitzen an der Luft zerfällt Xenondifluorid zu Xenon und Fluor. Trotz der negativen Bildungsenthalpie (Δf''H''0 = −163 kJ·mol−1) verläuft diese Reaktion explosionsartig, da eine große Volumenzunahme stattfindet. Mit leicht brennbaren Stoffen, wie [[Aceton]], [[Dimethylsulfid]], [[Aluminium]]pulver, [[Magnesium]]pulver sowie auch mit Fetten oder Papier kann die Verbindung explosionsartig reagieren.<ref name="Roth_Weller" /> Mit [[Wasserstoff]] setzt sich die Verbindung bei Temperaturen zwischen 300 °C und 400 °C zu Xenon und Fluorwasserstoff um.<ref name="Steudel2014">[[Ralf Steudel]]: ''Chemie der Nichtmetalle, Synthesen – Strukturen – Bindung – Verwendung.'' 4. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin / Boston 2014, ISBN 978-3-11-030439-8, S. 570, (abgerufen über [[Verlag Walter de Gruyter|De Gruyter]] Online).</ref>
:<chem>XeF2 + H2 -> Xe + 2HF</chem>
Gegenüber starken [[Lewis-Säure]]n verhält sich Xenondifluorid in einer Fluoridtransferreaktion als Fluoriddonor. Mit den Pentafluoriden des [[Arsenpentafluorid|Arsens]], [[Antimonpentafluorid|Antimons]], [[Bismut(V)-fluorid|Bismuts]], [[Ruthenium(V)-fluorid|Rutheniums]], [[Iridium(V)-fluorid|Iridiums]] und [[Platin(V)-fluorid|Platins]] werden je nach Mischungsverhältnis verschiedene ionische Verbindungen gebildet.<ref name="Steudel2014" />
:<chem>2XeF2 + MF5 -> [Xe2F3][MF6]</chem>
:<chem>XeF2 + MF5 -> [XeF][MF6]</chem>
:<chem>XeF2 + 2MF5 -> [XeF][M2F11]</chem> mit M = As, Sb, Bi, Ru, Ir, Pt

Die Verbindung löst sich undissoziiert in Wasser und verfügt hierin über eine Halbwertszeit von 7 Stunden bei 0 °C.<ref name="IS7" />

=== Molekülgeometrie ===
Gemäß dem [[VSEPR-Modell]] besitzt das Xenondifluorid-Molekül eine lineare Struktur mit einem [[Bindungswinkel]] (F–Xe–F) von etwa 180°. Im gasförmigen Zustand beträgt die [[Bindungslänge]] 197,7 [[Meter|pm]].<ref name="HOWI">{{Holleman-Wiberg |Auflage=103-1 |Startseite=465 |Endseite=465}} (abgerufen über [[Verlag Walter de Gruyter|De Gruyter]] Online)</ref>

{{Formel |datei=[[Datei:Geometry and dimensions of xenon difluoride.svg|rahmenlos|hochkant=0.5|klasse=skin-invert-image]]}}

Xenondifluorid besitzt als Molekülsymmetrie die [[Punktgruppe]] D∞h.<ref name="HOWI" />

== Verwendung ==
Xenon(II)-fluorid wird als starkes Oxidations- und Fluorierungsmittel in der organischen Synthese verwendet.<ref name="Roth_Weller">L. Roth, U. Weller: ''Gefährliche Chemische Reaktionen.'' Eintrag für Xenondifluorid, Stand 72. Ergänzungslieferung 3/2014, ecomed Verlag Landsberg/Lech, ISBN 978-3-609-19587-2.</ref> So können über eine Fluordecarboxylierungsreaktion aus aliphatischen [[Carbonsäuren]] entsprechende [[Fluoralkane]] erhalten werden.<ref name="eEROS">e-EROS [[Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis]], 1999–2013, John Wiley and Sons, Inc., Eintrag für Xenon(II)-fluorid, abgerufen am ''20. Januar 2018''.</ref>

[[Datei:Xenon difluoride reaction01.svg|zentriert|325px]]

Über eine elektrophile Fluorierung kann eine aromatische C–H-Bindung direkt durch Fluor substituiert werden.<ref name="eEROS" /><ref>M. B. Smith, J. March: ''March's Advanced Organic Chemistry.'' 5. Auflage. John Wiley Sons, New York 2001, S. 707.</ref> Die dirigierende Wirkung der Substitution wird entsprechend den Regeln der [[elektrophile aromatische Substitution]] bestimmt. So wird beispielsweise [[Anisol]] bevorzugt in der ''ortho''- und ''para''-Stellung fluoriert, [[Nitrobenzol]] in der ''meta''-Stellung.<ref name="eEROS" /> Methylphenylsulfid ergibt in der Umsetzung mit Xenondifluorid ein difluoriertes Produkt.<ref name="eEROS" />

[[Datei:Xenon difluoride reaction02.svg|zentriert|445px]]

Mittels Xenondifluorid kann Fluor an [[Alkene]] addiert werden.<ref name="eEROS" /> Mit [[Ethen]] resultiert ein Produktgemisch aus 45 % [[1,2-Difluorethan]], 35 % [[1,1-Difluorethan]] und [[1,1,2-Trifluorethan]].<ref name="Yang">N.-C. Yang, T.-C. Shieh, E. D. Feit, C. L. Chernick: ''Reactions of xenon fluorides with organic compounds.'' In: ''[[J. Org. Chem.]]'' 35, 1970, S. 4020–4024, [[doi:10.1021/jo00837a001]].</ref> Mit [[1,3-Butadien|Butadien]] verläuft die Umsetzung selektiver. Hier resultiert zu 87 % das 1,2-Additionsprodukt. Die Umsetzung mit [[2,3-Dimethylbutadien]] ergibt ausschließlich das 1,2-Difluor-2,3-dimethyl-3-buten.

[[Datei:Xenon difluoride reaction03.svg|zentriert|605px]]

Die Reaktion mit aromatischen Ketonen und Aldehyden in Gegenwart von katalytischen Mengen von [[Fluorwasserstoff]] oder [[Siliziumtetrafluorid]] führt zu einer Umlagerung zu difluorsubstituierten Ethern. In Gegenwart von [[Bortrifluorid]] wird diese Umlagerung nicht realisiert, wobei dann eine Fluorierung am Aromaten erfolgt.<ref name="eEROS" /><ref name="Zajc">B. Zajc, M. Zupan: ''Fluorination with xenon difluoride. 37. Room-temperature rearrangement of aryl-substituted ketones to difluoro-substituted ethers.'' In: ''[[J. Org. Chem.]]'' 55, 1990, S. 1099–1102, [[doi:10.1021/jo00290a054]].</ref><ref name="Tamura">M. Tamura, Y. Matsukawa, H. Quan, J. Mizukado, A. Sakiya: ''Reaction of carbonyl compounds with xenon difluoride in the presence of silicon tetrafluoride.'' In: ''[[J. Fluor. Chem.]]'' 125, 2004, S. 705–709, [[doi:10.1016/j.jfluchem.2003.11.019]].</ref>

[[Datei:Xenon difluoride reaction04.svg|zentriert|430px]]

Mit [[Trifluoressigsäure]] werden die instabilen Ester (CF3COO)2Xe und (CF3COO)XeF gebildet, deren Zersetzung primär zu Trifluormethylradikalen und dann zum [[Hexafluorethan]] führt. In Gegenwart von [[Aromaten]] oder [[Heteroaromaten]] können diese [[Trifluormethylierung|trifluormethyliert]] werden.<ref name="eEROS" /><ref name="Tanabe">Y. Tanabe, N. Matsuo, N. Ohno: ''Direct perfluoroalkylation including trifluoromethylation of aromatics with perfluoro carboxylic acids mediated by xenon difluoride.'' In: ''[[J. Org. Chem.]]'' 53, 1988, S. 4582–4585, [[doi:10.1021/jo00254a033]].</ref>

[[Datei:Xenon difluoride reaction05.svg|zentriert|510px]]

Eine Mischung aus Magnesium und Xenon(II)-fluorid ist als hochenergetisches Material interessant und verbrennt mit einer 2575 K heißen Flamme.<ref>E.-C. Koch, V. Weiser, E. Roth, S. Kelzenberg: ''Magnesium / Xenon(II) fluoride (MAX) – A New High Energy Density Material.'' In: ''35th International Pyrotechnics Seminar.'' Fort Collins, USA, Juli 2008, ISBN 978-0-9755274-4-3, S. 695, [[doi:10.13140/2.1.1718.4961]].</ref>

== Weitere Edelgasverbindungen ==
Zuweilen konnten noch weitere Xenonverbindungen (v. a. Chloride, Oxide), aber auch die Kryptonverbindung [[Kryptondifluorid]] (KrF2) hergestellt werden. Außerdem vermutet man, dass, parallel zu [[Xenon]], auch [[Radon]] verschiedene -[[oxide]] und -[[halogenide]] bilden kann. Die meisten Edelgasverbindungen sind im Vergleich zu XeF2 wesentlich instabiler und häufig hochexplosiv. Die Reaktivität der Edelgase und die Stabilität ihrer Verbindungen nimmt mit steigendem Atomgewicht zu. [[Radon(II)-fluorid|Radondifluorid]] ist aber aufgrund der [[Radioaktivität]] des Radons instabiler als XeF2 und wurde bisher noch nicht richtig nachgewiesen.<ref name="RIEDELEDELGASFLUORIDE">{{Literatur |Autor=[[Erwin Riedel]], [[Christoph Janiak]] |Titel=Anorganische Chemie |Auflage=9. |Verlag=Walter de Gruyter GmbH |Ort=Berlin |Datum=2015 |ISBN=978-3-11-035526-0 |Seiten=416-418}}</ref>

== Weblinks ==
{{Commonscat|Xenon difluoride|Xenondifluorid|audio=0|video=0}}

== Literatur ==
* Melita Tramsek, Boris Zemva: ''Synthesis, Properties and Chemistry of Xenon(II) Fluoride.'' In: ''[[Acta Chim. Slov.]]'' Band 53, Nr. 2, 2006, S. 105–116. [https://acta-arhiv.chem-soc.si/53/53-2-105.pdf (PDF)]
* ''Xenon(II) Fluoride.'' in e-EROS [[Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis]], 1999–2013, John Wiley and Sons.

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Navigationsleiste Edelgashalogenide}}

[[Kategorie:Xenonverbindung]]
[[Kategorie:Fluorid]]

Xenondifluorid - Versionsgeschichte

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