Xenon(VIII)-oxid

Xenon(VIII)-oxid ist ein Oxid des Edelgases Xenon und damit eine Edelgasverbindung. Es ist ein unter Standardbedingungen farbloses Gas.

Strukturformel
Allgemeines
Name	Xenon(VIII)-oxid
Andere Namen	Xenontetroxid
Summenformel	XeO4
Kurzbeschreibung	als Feststoff: gelbe, leicht explodierende Kristalle
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 12340-14-6 ChemSpider 21106492 Wikidata Q411822
Eigenschaften
Molare Masse	195,29 g·mol−1
Aggregatzustand	gasförmig
Schmelzpunkt	−39,5 °C
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung keine Einstufung verfügbar
Thermodynamische Eigenschaften
ΔHf0	643 kJ/mol
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Gewinnung und Darstellung

Als Ausgangsstoff für die Herstellung von Xenon(VIII)-oxid dienen Lösungen von Xenaten in der Form HXeO₄⁻. Diese können durch Disproportionierung oder mit Hilfe von Ozon zu Perxenaten der Form HXeO₆³⁻ oxidiert und als Bariumperxenat Ba₂XeO₆ ausgefällt werden. Daraus kann man mit Hilfe von konzentrierter Schwefelsäure über die instabile Zwischenstufe Perxenonsäure H₄XeO₆ Xenon(VIII)-oxid gewinnen:

$\mathrm {Ba_{2}XeO_{6}+2\ H_{2}SO_{4}\rightarrow 2\ BaSO_{4}+(H_{4}XeO_{6}),}$

Bildung der Zwischenstufe

$\mathrm {(H_{4}XeO_{6})\rightarrow XeO_{4}+2\ H_{2}O.}$

Bildung des Xenon(VIII)-oxides

Diese Reaktionen werden bei −5 °C durchgeführt, wodurch das Produkt Xenontetraoxid als Gas entweicht.

Eigenschaften

Xenon(VIII)-oxid besitzt mit 643 kJ/mol eine positive Bildungsenthalpie und ist somit eine stark endotherme Verbindung. Dadurch neigt es zu explosivem Zerfall unter Bildung elementaren Xenons und molekularem Sauerstoffs. Im festen Zustand unterhalb von −39,5 °C liegt es als gelbliche, kristalline Masse von erheblich höherer Stabilität vor. Gelegentlich kann es auch bei tiefen Temperaturen (−40 °C) explodieren, weshalb der Umgang mit Xenontetraoxid mit großer Vorsicht erfolgen und bei möglichst tiefen Temperaturen (Stickstoffkühlung) stattfinden muss. Eine plötzliche Explosion wird ausgelöst, wenn durch allmählichen Zerfall angestaute Reaktionswärme oder angehäufte (Sauerstoff-)Radikale die weitere Reaktion beschleunigen.

Wässrige Lösung

In wässriger Lösung liegt Xenon(VIII)-oxid in Form von HXeO₆³⁻-Ionen vor, die sich von der unbeständigen und nicht isolierbaren Perxenonsäure H₄XeO₆ ableiten lassen. Der Grund für deren Instabilität liegt in der Zersetzung von Perxenonsäure zu Xenonsäure und Sauerstoff. Die Zersetzung findet im Basischen langsam, im Sauren sehr schnell statt. Stabil sind hingegen eine größere Zahl von Salzen, die sich von der Perxenonsäure ableiten und Perxenate genannt werden. Beispiele sind Bariumperxenat Ba₂XeO₆ oder Natriumperxenat Na₄XeO₆