Edelgasverbindung

Edelgasverbindungen sind chemische Verbindungen, die mindestens ein Edelgasatom, das über eine kovalente Bindung gebunden ist, enthalten. Edelgase haben eine abgeschlossene Valenzschale und damit keine Neigung zur Verbindungsbildung. Trotzdem gibt es von einigen Edelgasen Verbindungen. Edelgasverbindungen sind bisher nur von den drei schwersten Edelgasen Krypton, Xenon und Radon bekannt. Von Helium, Neon und Argon sind keine Edelgasverbindungen bekannt. Keine Edelgasverbindungen sind die sogenannten Einschlussverbindungen oder Clathrate, bei der die Edelgasatome nur schwach gebunden sind. Edelgasverbindungen sind alle sehr starke Oxidationsmittel und neigen stark zum Zerfall in die Elemente. Sehr viele davon sind instabil und nur bei tiefer Temperatur stabil.

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Stabilität

Edelgasverbindungen sind nur von den schwereren Edelgasen bekannt. Der Grund liegt darin, dass bei den leichteren Edelgasen die 1. Ionisierungsenergien sehr hoch sind. Dadurch ist es nicht möglich, mit chemische Methoden eine Ionisierung zu erreichen. Es gibt kein Oxidationsmittel, das dazu in der Lage wäre. Würde man physikalisch Elektronen entfernen (zum Beispiel mit Röntgenstrahlen) und versuchen, danach eine Verbindung mit einem anderen Element (zum Beispiel Fluor) zu bilden, reagiert das Edelgasion nicht mit dem Fluor, sondern reagiert mit einem Elektron zum Edelgas zurück.

Zu den schwereren Homologen nimmt die Ionisierungsenergie immer weiter ab, so dass nun stabile Verbindungen gebildet werden können.

Bei Radon besteht die Schwierigkeit, dass die Chemie des Radons durch seine Radioaktivität gestört wird, seine Verbindungen zerfallen dadurch leichter.

Wichtige Verbindungen

Von dem Element Krypton ist bisher nur eine einzige Verbindung, Kryptondifluorid KrF₂, bekannt. KrF₂ ist das stärkste bekannte Oxidationsmittel.

Die meisten Edelgasverbindungen sind Xenon-Verbindungen. In Xenonverbindungen hat das Xenon die Oxidationsstufen +2, +4, +6 und +8. Als Xenonverbindungen sind Fluoride, Oxide, aber auch Xenon-Stickstoff-Verbindungen und komplexere Verbindungen (zum Beispiel XePtF₆) bekannt.

Fluoride

Es gibt drei bekannte einfache Xenon-Fluor-Verbindungen:

Xenondifluorid XeF₂, Xenontetrafluorid XeF₄ und Xenonhexafluorid XeF₆.

Xenondifluorid und Xenontetrafluorid sind entsprechend dem VSEPR-Modell linear bzw. quadratisch-planar aufgebaut. Sie kommen monomer vor. Xenonhexafluorid ist quadratisch-bipyramidal (verzerrt oktaedrisch) aufgebaut.

Alle Xenonfluoride werden durch thermische oder photochemische Aktivierung von Xenon/Fluor-Gemischen hergestellt. Welches Produkt entsteht, hängt vom Stoffmengenverhältnis, sowie den Reaktionsbedingungen ab (Druck, Temperatur).

siehe auch: Excimerlaser (instabil: F₂, Xe, ArF, KrF, XeBr, XeCl, XeF)

Oxide

Als Oxide sind Xenon(VI)-oxid XeO₃ und Xenon(VIII)-oxid XeO₄ bekannt. Beide Oxide sind sehr instabil und explosiv, sie sind starke Oxidationsmittel. Die Struktur des Xenontrioxid ist nach dem VSEPR Modell trigonal-pyramidal (pseudo-tetraedrisch), die des Xenontetroxid tetraedrisch.

Weitere Verbindungen

Die erste hergestellte Xenon-Verbindung war Xenonhexafluoroplatinat XePtF₆.

Die erste hergestellte Xenon-Metallverbindung ist ein Tetra-Xenon-Gold(II)-Kation, das eine exakt quadratisch-planare Struktur zeigt. Sie wurde von Stefan Seidel und Prof. Konrad Seppelt vom Institut für Chemie/Anorganische und Analytische Chemie an der Freien Universität Berlin^[1] synthetisiert.

Quellen

1. ↑ Erste Xenon-Metall-Verbindung synthetisiert (innovations-report (2001)

Literatur

• M.Binnewies: Allgemeine und Anorganische Chemie Spektrum Verlag, Heidelberg 2004 ISBN 3-8274-0208-5