Perxénate - Perxenate

En chimie , les perxénates sont des sels de l' anion jaune XeO contenant du xénon⁴⁻
₆. Cet anion a une géométrie moléculaire octaédrique , déterminée par spectroscopie Raman , avec des angles de liaison O–Xe–O variant entre 87° et 93°. La longueur de la liaison Xe–O a été déterminée par cristallographie aux rayons X à 1,875 Å.

Synthèse

Les perxénates sont synthétisés par la dismutation du trioxyde de xénon lorsqu'il est dissous dans un alcali fort :

2 XeO ₃ ( s ) + 4 OH ⁻ ( aq ) → Xe ( g ) + XeO⁴⁻
₆( aq ) + O ₂ ( g ) + 2 H ₂ O ( l )

Lorsque Ba(OH) ₂ est utilisé comme alcali, le perxénate de baryum peut être cristallisé à partir de la solution résultante.

Acide perxénique

L'acide perxénique est l'acide conjugué instable de l'anion perxénate, formé par la solution de tétroxyde de xénon dans l' eau . Il n'a pas été isolé sous forme d'acide libre, car dans des conditions acides, il se décompose rapidement en trioxyde de xénon et en oxygène gazeux :

2 HXeO³⁻
₆+ 6H⁺
→ 2 XeO
₃+ 4H
₂O + O
₂

Sa formule extrapolée, H ₄ XeO ₆ , est déduite de la géométrie octaédrique de l'ion perxénate ( XeO⁴⁻
₆) dans ses sels de métaux alcalins .

Le p K _a de l'acide perxénique aqueux a été indirectement calculé comme étant inférieur à 0, ce qui en fait un acide extrêmement fort. Sa première ionisation donne l'anion H
₃XeO⁻
₆, qui a ap K _une valeur de 4,29, encore relativement acide. L'espèce deux fois déprotonée H
₂XeO²⁻
₆a ap K _une valeur de 10,81. En raison de sa décomposition rapide dans des conditions acides comme décrit ci-dessus, cependant, il est plus communément connu sous le nom de sels de perxénate, portant l'anion XeO⁴⁻
₆.

Propriétés

L'acide perxénique et l'anion XeO⁴⁻
₆sont tous deux des agents oxydants puissants , capables d' oxyder l' argent(I) en argent(III), le cuivre(II) en cuivre(III) et le manganèse(II) en permanganate . L'anion perxénate est instable dans les solutions acides, étant presque instantanément réduit en HXeO⁻
₄.

Les sels de sodium , de potassium et de baryum sont solubles. Une solution de perxénate de baryum est utilisée comme matière première pour la synthèse du tétroxyde de xénon (XeO ₄ ) en le mélangeant avec de l'acide sulfurique concentré :

Ba ₂ XeO ₆ (s) + 2 H ₂ SO ₄ (l) → XeO ₄ (g) + 2 BaSO ₄ (s) + 2 H ₂ O (l)

La plupart des perxénates métalliques sont stables, à l'exception du perxénate d'argent, qui se décompose violemment.

Applications

Le perxénate de sodium, Na ₄ XeO ₆ , peut être utilisé pour la séparation analytique de traces d' américium du curium . La séparation implique l'oxydation de Am ³⁺ en Am ⁴⁺ par le perxénate de sodium en solution acide en présence de La ³⁺ , suivie d'un traitement au fluorure de calcium , qui forme des fluorures insolubles avec Cm ³⁺ et La ³⁺ , mais conserve Am ⁴⁺ et Pu ⁴⁺ en solution sous forme de fluorures solubles.

Les références