Ksenon
jod ← ksenon → – | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Wygląd | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
bezbarwny | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
![]() Widmo emisyjne ksenonu | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ogólne informacje | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nazwa, symbol, l.a. |
ksenon, Xe, 54 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Grupa, okres, blok |
18 (VIIIA), 5, p | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stopień utlenienia |
0, +I, +II, +IV, +VI, +VIII | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Właściwości metaliczne | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Właściwości tlenków | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Masa atomowa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stan skupienia |
gazowy | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gęstość | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Temperatura topnienia |
−111,745 °C[1] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Temperatura wrzenia |
−108,09 °C[1] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Numer CAS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
PubChem | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa) |
Ksenon (Xe, łac. xenon) – pierwiastek chemiczny z grupy gazów szlachetnych w układzie okresowym.
Nazwa pochodzi z gr. ksénos „dziwny”, „obcy”. Został odkryty w 1898 r. przez W. Ramsaya i Morrisa Traversa jako pozostałość po frakcjonowanej destylacji skroplonego kryptonu[6].
Charakterystyka
[edytuj | edytuj kod]Ksenon pierwiastkowy
[edytuj | edytuj kod]Ksenon w warunkach normalnych jest gazem bezbarwnym i bezwonnym. W stanie wolnym występuje w postaci pojedynczych atomów. Zawartość ksenonu w powietrzu wynosi 0,085 ppm.
Właściwości jądrowe
[edytuj | edytuj kod]W 2019 r. stwierdzono doświadczalnie, że izotop 124
Xe ulega przemianie jądrowej typu podwójny wychwyt elektronu. Czas połowicznego rozpadu dla tego procesu wynosi 1,8·1022 lat, co jest najdłuższym zaobserwowanym czasem rozpadu[7].
Związki ksenonu
[edytuj | edytuj kod]- Zobacz też kategorię:
Zaliczany jest do pierwiastków chemicznie biernych, ale w specjalnych warunkach tworzy związki z chlorem, fluorem i tlenem, np. XeCl
2, XeCl
4, XeF
2, XeF
4, XeF
6, XeO
3 lub XeO
4, a także związek jonowy XePtF
6 i podobne związki kompleksowe z różnymi metalami w charakterze atomów centralnych. Występuje w nich głównie na parzystych dodatnich stopniach utlenienia. Są one silnymi utleniaczami.
Zastosowanie
[edytuj | edytuj kod]Silniki jonowe
[edytuj | edytuj kod]Ze względu na dosyć dużą masę atomową, małą energię jonizacji oraz duży przekrój czynny wykorzystywany jest w silniku jonowym.
Optyka i oświetlenie
[edytuj | edytuj kod]Stosowany jest również do wypełniania lamp błyskowych, żarówek dużej mocy i jarzeniówek. Zastosowanie w żarówkach wynika z jego bierności chemicznej oraz małej przewodności cieplnej, spowodowanej dużą masą atomową oraz tym, iż ksenon występuje w postaci atomowej. Duża masa atomowa powoduje małą prędkość średnią atomów w danej temperaturze, zaś występowanie w postaci cząsteczek jednoatomowych powoduje brak innych niż translacyjne stopni swobody, które wnoszą wkład do ciepła właściwego gazu.
Medycyna
[edytuj | edytuj kod]Może znaleźć także zastosowanie w medycynie, ponieważ podawany drogą wziewną chroni komórki nerwowe w mózgu i rdzeniu kręgowym przed obumieraniem (np. po urazie czy udarze mózgu)[8].
Energetyka jądrowa
[edytuj | edytuj kod]Izotop 135Xe jest jednym z produktów rozszczepienia jąder paliwa uranowego. Jednocześnie jest silnym pochłaniaczem neutronów, co oznacza, że wpływa hamująco na przebieg reakcji łańcuchowej. Nagromadzenie 135Xe w paliwie reaktora, zwane zatruciem ksenonowym, powoduje krótkotrwały, ale znaczny spadek reaktywności reaktora. Jeśli nie jest poprawnie zidentyfikowane, może prowadzić do błędnych i niebezpiecznych decyzji operatorów reaktora. Nierozpoznane zatrucie ksenonowe było jedną z przyczyn katastrofy w Czarnobylu[9].
Uwagi
[edytuj | edytuj kod]- ↑ Podana wartość stanowi przybliżoną standardową względną masę atomową (ang. abridged standard atomic weight) publikowaną wraz ze standardową względną masą atomową, która wynosi 131,293 ± 0,006. W dostępnych komercyjnie produktach mogą występować znaczne odchylenia masy atomowej od podanej, z uwagi na zmianę składu izotopowego w rezultacie nieznanego bądź niezamierzonego frakcjonowania izotopowego. Znane są próbki geologiczne, w których pierwiastek ten ma skład izotopowy odbiegający od występującego w większości źródeł naturalnych. Masa atomowa pierwiastka w tych próbkach może więc różnić się od podanej w stopniu większym niż wskazana niepewność. Zob. Prohaska i in. 2021 ↓, s. 584.
Przypisy
[edytuj | edytuj kod]- ↑ a b c d Lide 2009 ↓, s. 4-98.
- ↑ Lide 2009 ↓, s. 6-53.
- ↑ Xenon (nr 00472) (ang.) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck) na obszar Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2011-09-30]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
- ↑ Thomas Prohaska i inni, Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report), „Pure and Applied Chemistry”, 94 (5), 2021, s. 573–600, DOI: 10.1515/pac-2019-0603 (ang.).
- ↑ Wartość dla ciała stałego wg: Charles N. Singman , Atomic volume and allotropy of the elements, „Journal of Chemical Education”, 61 (2), 1984, s. 137–142, DOI: 10.1021/ed061p137 (ang.).
- ↑ Ignacy Eichstaedt: Księga pierwiastków. Warszawa: Wiedza Powszechna, 1973, s. 75. OCLC 839118859.
- ↑ XENON Collaboration , Observation of two-neutrino double electron capture in 124Xe with XENON1T, „Nature”, 568 (7753), 2019, s. 532–535, DOI: 10.1038/s41586-019-1124-4 (ang.).
- ↑ New study shows xenon gas safe in surgery and could help stop nerve damaging illnesses, [w:] EurekAlert! [online], American Association for the Advancement of Science [dostęp 2020-02-16] (ang.).
- ↑ Carl R. Nave: HyperPhysics: „Xenon Poisoning” or Neutron Absorption in Reactors. Department of Physics and Astronomy, Georgia State University. [dostęp 2020-02-16]. (ang.).
Bibliografia
[edytuj | edytuj kod]- David R. Lide (red.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, wyd. 90, Boca Raton: CRC Press, 2009, ISBN 978-1-4200-9084-0 (ang.).
Układ okresowy pierwiastków | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 2 | 3[i] | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | |||||||||||||||||||||||||||
1 | H | He | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3 | Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4 | K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | ||||||||||||||||||||||||||
5 | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | ||||||||||||||||||||||||||
6 | Cs | Ba | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn | ||||||||||||
7 | Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og | ||||||||||||
8 | Uue | Ubn | ✱ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
✱ | Ubu | Ubb | Ubt | Ubq | Ubp | Ubh | Ubs | ...[ii] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||