Ксенон

КСЕНОН (латинский Xenon), Хе, химический элемент VIII группы короткой формы (18-й группы длинной формы) периодической системы; относится к благородным газам; атомный номер 54, атомная масса 131,293. В природе девять стабильных изотопов: ¹²⁴Хе (0,09%), ¹²⁶Хе (0,09%), ¹²⁸Хе (1,92%), ¹²⁹Хе (26,44%), ¹³⁰Хе (4,08%), ¹³¹Хе (21,18%), ¹³²Хе (26,89%), ¹³⁴Хе (10,44%), ¹³⁶Хе (8,87%). Искусственно получены радиоизотопы с массовыми числами 110-147.

На Земле ксенон присутствует главным образом в атмосфере (0,86•10^–5% по объёму). При делении природных изотопов урана ²³⁵U и ²³⁸U, а также при ядерных взрывах образуются радиоизотопы ксенона, например ¹³³Хе (Т_1/2 5,24 сут, β-излучатель) и ¹³⁵Хе (Т_1/2 9,14 ч, β-излучатель). Ксенон открыт в 1898 году У. Рамзаем и английским химиком М. Траверсом при спектроскопическом изучении неочищенного криптона, выделенного из наименее летучих фракций сжиженного воздуха. Название «ксенон» происходит от греческого ξένος – чужой и связано с обнаружением ксенона как примеси в криптоне.

Конфигурация внешней электронной оболочки атома ксенон 5s²5р⁶. В химических соединениях проявляет степени окисления + 2, +4, +6, +8. Энергии ионизации Хе⁰ → Хе⁺ → Хе²⁺ соответственно равны 12,13 и 21,25 эВ; электроотрицательность по Полингу 2,6; атомный радиус (расчётный) 108 пм. Ксенон  – одноатомный газ без цвета и запаха; t_пл -111,7 °С, t_кип –108 °С, плотность 5,851 кг/м³ (273 К, 0,1 МПа). Плохо растворим в воде – 2,42•10^–4 м³/кг (273 К, 0,1 МПа).

Ксенон  непосредственно взаимодействует только с фтором (в зависимости от температуры и давления образуются дифторид XeF₂, тетрафторид XeF₄, гексафторид XeF₆). Косвенным путём получены триоксид ХеО₃, тетраоксид ХеО₄. При растворении в воде оксидов ксенона образуются соответственно ксеноновая кислота Н₂ХеО₄ (соли – ксенаты, например МНХеО₄ и М₂ХеО₄, где М – Na, К, Rb, Cs) и перксеноновая кислота Н₄ХеО₆ (соли – перксенаты, например М₄ХеОе, где М – Na, К, Rb, Cs). Известны различные оксофториды ксенона (например, XeOF₂, XeOF₄), а также комплексные производные фторидов и оксофторидов ксенона, например [XeF]⁺[MF₆]^–, [XeOF₃]⁺[MF₆]^– (где М – As, Sb), M⁺[XeO₃F]^– (где Μ – К, Rb, Cs). Химические соединения ксенона – очень сильные окислители (анион XeO^2–₆ – один из самых сильных известных окислителей), используются как бризантные ВВ. Ксенон  образует электронно-возбуждённые эксимерные соединения (XeF*, ХеО* и др.), соединения включения – клатраты (например, Хе·5,75Н₂O, 4Хе·3С₆Н₅ОН, 2Хе·СНСl₃·17Н₂O). Первое химическое соединение благородного газа – гексафтороплатинат ксенона Xe[PtF₆] – получено в 1962 Н. Бартлеттом.

Ксенон  получают при воздуха разделении. Ксенон  используется в электровакуумной технике (например, для заполнения ламп накаливания, газоразрядных ламп высокой мощности, импульсных источников света), как рентгеноконтрастное вещество в медицине. Радиоактивные изотопы ксенона – источники излучения в радиографии, медицинских диагностических установках и др. Фториды ксенона применяются в качестве сильных окислителей и фторирующих реагентов; эксимерные соединения ксенона – в качестве рабочего вещества газовых УФ-лазеров.

Лит.: Greenwood N. N., Earnshaw А. Chemistry of the elements. Oxf., 1984; Неорганическая химия. М., 2004. Т. 2.