Xenon

Xenon
[Kr] 4d10 5s2 5p6   Xe 54
↓ Periodická tabulka ↓
Obecné
Název, značka, číslo	Xenon, Xe, 54
Cizojazyčné názvy	lat. Xenon
Skupina, perioda, blok	18. skupina, 5. perioda, blok p
Chemická skupina	Vzácné plyny
Vzhled	Bezbarvý plyn
Identifikace
Registrační číslo CAS	7440-63-3
Atomové vlastnosti
Relativní atomová hmotnost	131,293
Kovalentní poloměr	140 pm
Van der Waalsův poloměr	216 pm
Elektronová konfigurace	[Kr] 4d10 5s2 5p6
Oxidační čísla	0, +1, +2, +4, +6, +8
Elektronegativita (Paulingova stupnice)	2,6
Látkové vlastnosti
Krystalografická soustava	Krychlová plošně centrovaná
Mechanické vlastnosti
Hustota	5,894 kg·m−3
Skupenství	Plynné
Rychlost zvuku	169 m·s−1 m/s
Termodynamické vlastnosti
Teplota tání	-111,75 °C (161,4 K)
Teplota varu	-108,12 °C (165,03 K)
Měrná tepelná kapacita	20,786 J·mol−1·K−1
Elektromagnetické vlastnosti
Magnetické chování	Diamagnetický
Izotopy
I V (%) S T1/2 Z E (MeV) P 124Xe 0,0952 % 1,6×1014 r ε 124I 126Xe 0,0890 % je stabilní s 72 neutrony 128Xe 1,9102 % je stabilní s 74 neutrony 129Xe 26,4006 % je stabilní s 75 neutrony 130Xe 4,0710 % je stabilní s 76 neutrony 131Xe 21,232 % je stabilní s 77 neutrony 132Xe 26,9086 % je stabilní s 78 neutrony 134Xe 10,4357 % 5,8×1022 r β- 134Cs 136Xe 8,8573 % 2,4×1021 r β- 136Cs
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).
Kr ⋏ Jod ≺ Xe ⋎ Rn

Xenon, chemická značka Xe (latinsky Xenon), je plynný chemický prvek patřící mezi vzácné plyny.

Základní fyzikálně-chemické vlastnosti

XeF₄ – Fluorid xenoničitý

Bezbarvý plyn, bez chuti a zápachu, nereaktivní. Chemické sloučeniny tvoří pouze vzácně s fluorem, chlorem a kyslíkem, všechny jsou velmi nestálé a jsou mimořádně silnými oxidačními činidly. Trioxid xenonu (oxid xenonový) je například silně explozivní. Xenon je velmi dobře rozpustný ve vodě a ještě lépe rozpustný v nepolárních organických rozpouštědlech.

Xenon se stejně jako ostatní vzácné plyny snadno ionizuje, a v ionizovaném stavu září. Toho se využívá v osvětlovací technice. Xenon září fialovou barvou, ale ředěním xenonu ve výbojové trubici barva ztrácí na plnosti a při velkém zředění vydává xenon pouze bílé světlo.

Historický vývoj

Poté, co William Ramsay objevil helium a spolu s lordem Rayleighem argon a správně oba plyny zařadil do periodické tabulky prvků, zůstalo mu volné místo před a za argonem. Podle těchto volných míst předpověděl William Ramsay v roce 1897 neon a krypton. Xenon byl objeven o rok později (tedy roku 1898) Williamem Ramsayem a Morrisem Traversem, kdy William Ramsay využil nové metody frakční destilace zkapalněného vzduchu a zároveň s xenonem objevil i neon a krypton.

Prvek, který zůstal jako zbytek po destilaci argonu, nazval William Ramsay cizí – xenon.

Výskyt a získávání

Xenon je přítomen v zemské atmosféře v koncentraci přibližně 5×10⁻⁶ % (ve 100 litrech vzduchu je obsaženo 0,005 ml xenonu). Xenon byl nalezen i v některých pramenech minerálních vod, kam se dostává jako produkt rozpadu izotopů uranu a plutonia. Je získáván frakční destilací zkapalněného vzduchu. Druhou možností jak jej lze získat, je frakční adsorpce na aktivní uhlí za teplot kapalného vzduchu.

Využití

Výbojová trubice xenonu

Xenon má řadu izotopů, z nich šest je stabilních, tři mají poločas přeměny delší než 10 ¹⁴ let, a přibližně dvacet nestabilních, podléhajících další radioaktivní přeměně. Určení vzájemného poměru různých izotopů xenonu v horninách slouží ke studiu geologických přeměn zemské kůry. Podobné studium izotopů xenonu vázaného v meteoritech přispívá k pochopení formování našeho slunečního systému i naší galaxie.

Elektrickým výbojem v atmosféře xenonu vzniká světlo fialové až modré barvy, které se ředěním xenonu vytrácí až zůstane pouze bílé světlo. Toto záření působí baktericidně a xenonové výbojky nalézají využití pro dezinfekci.

Byly zkonstruovány xenonové výbojky, schopné produkovat mimořádně intenzivní světelné záblesky o velmi krátkém trvání výboje. Díky těmto výbojkám je možno fotografovat a filmovat velmi rychlé děje (průlet vystřelené kulky překážkou, výbuchy apod.). Xenon se dá dále využít k výrobě obloukových lamp a doutnavých trubic.

Ruští sportovci na Zimních olympijských hrách 2014 údajně inhalovali xenon jako doping.

Sloučeniny

Krystaly fluoridu xenoničitého

Do začátku roku 1962 byly považovány všechny vzácné plyny za inertní (tzn. že nemohou tvořit sloučeniny). Začátkem roku 1962 provedl Neil Bartlett reakci xenonu s fluoridem platinovým PtF₆ a získal tak první sloučeninu vzácného plynu XePtF₆, která nebyla stabilní ani za nízkých teplot. V témže roce provedl Rudolf Hoppe syntézu fluoridu xenonatého XeF₂, který je za teplot pod 40 K relativně stabilní.

Dodnes byly objeveny tyto sloučeniny xenonu, které jsou za nízkých teplot stabilní:

• Chlorid xenonatý (Dichlorid xenonu) XeCl₂
• Chlorid xenoničitý (Tetrachlorid xenonu) XeCl₄
• Fluorid xenonatý (Difluorid xenonu) XeF₂
• Fluorid xenoničitý (Tetrafluorid xenonu) XeF₄
• Fluorid xenonový (Hexafluorid xenonu) XeF₆
• Oxid xenonový (Trioxid xenonu) XeO₃
• Oxid xenoničelý (Tetraoxid xenonu) XeO₄
• Xenoničelan sodný Na₄XeO₆

Literatura

• Cotton F.A., Wilkinson J.: Anorganická chemie, souborné zpracování pro pokročilé, ACADEMIA, Praha 1973
• Holzbecher Z.: Analytická chemie, SNTL, Praha 1974
• Dr. Heinrich Remy, Anorganická chemie 1. díl, 1. vydání 1961
• N. N. Greenwood – A. Earnshaw, Chemie prvků 1. díl, 1. vydání 1993 ISBN 80-85427-38-9

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky či videa k tématu xenon ve Wikimedia Commons
• Slovníkové heslo xenon ve Wikislovníku

Autoritní data: GND: 4190373-0 | PSH: 5819 | LCCN: sh85148790 | WorldcatID: lccn-sh85148790