육플루오린화 제논 문서 원본 보기

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| Name = 육플루오린화 제논<br>Xenon hexafluoride
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| Formula = XeF<sub>6</sub>
| MolarMass = 245.28 g mol<sup>−1</sup>
| Density = 3.56 g cm<sup>−3</sup>
| Solubility = reacts
| MeltingPtC = 49.25
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|Section4={{Chembox Thermochemistry
| DeltaHf = −294&nbsp;kJ·mol<sup>−1</sup><ref name=b1>{{서적 인용| author = Zumdahl, Steven S.|title =Chemical Principles 6th Ed.| url = https://archive.org/details/chemicalprincipl0000zumd_u9g0| publisher = Houghton Mifflin Company| year = 2009| isbn = 978-0-618-94690-7|page=A23}}</ref>
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'''육플루오린화 제논'''(Xenon hexafluoride, 화학식 XeF<sub>6</sub>)은 [[제논 (원소)|제논]] 1개 원자와 6개의 [[플루오린]] 원자가 결합한 [[비활성 기체 화합물]]이다. 알려진 제논의 플루오린화물은 전부 [[발열 과정]]으로 합성되며 상온에서 안정적이다. 이 중 육플루오린화 제논은 제논의 플루오린화물 중에서 가장 안정한 화합물이다. 상온에서는 무색의 고체 결정체이며 쉽게 황색 기체로 승화한다.

== 합성 ==
육플루오린화 제논은 [[이플루오린화 제논]](XeF<sub>2</sub>) 또는 제논-플루오린 1:20 이상의 플루오린이 압도적으로 많은 기체에서 300°C 기온에 6 MPa(60기압)으로 가하여 생성한다.<ref name="IS8">{{서적 인용|저자1=C. L. Chernick |저자2 = J. G. Malm |제목 =Xenon hexafluoride| 편집자=Henry F. Holtzclaw, Jr.|판=Inorganic Syntheses| 권=8 |출판사=McGraw-Hill Book Company, Inc.| 날짜=1966년|쪽=258–260}}</ref>
:<chem> Xe + 3F2 -> XeF6</chem>

[[이플루오린화 니켈(II)]](NiF<sub>2</sub>)를 촉매로 할 경우 120°C의 상대적으로 기온에서 제논-플루오린 1:5 가량의 혼합 기체가 육플루오린화 제논으로 합성할 수 있다.<ref name="tramsek">{{저널 인용
| author = Melita Tramšek
| author2 = Boris Žemva
| title = Synthesis, Properties and Chemistry of Xenon(II) Fluoride
| date = December 5, 2006
| journal = Acta Chim. Slov.
| volume = 53
| issue = 2
| pages = 105–116
| doi = 10.1002/chin.200721209
| url = http://acta.chem-soc.si/53/53-2-105.pdf
| format = PDF
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}}</ref>

== 구조 ==
육플루오린화 제논은 XeF<sub>2</sub>나 XeF<sub>4</sub>와 달리 구조 분석 및 이론 연구에 수 년이 필요했다. 기체 상태에서 XeF<sub>6</sub>는 [[단량체]] 상태이다. [[원자가껍질 전자쌍 반발 이론]]에서는 플루오린 리간드 6개와 고립된 전자쌍 하나가 있으므로 완벽한 [[8면체 대칭]](O<sub>h</sub>)을 이룰 것으로 예측했지만 실제로는 [[전자 회절]] 및 고도의 계산 결과 화학물의 점군이 [[3차원의 순환대칭]](C<sub>3v</sub>)임을 보인다. O<sub>h</sub>의 중요성은 그리 높지 않아 에너지 표면 최소값은 매우 낮다. 비활성 기체 및 플루오린 화학을 연구하는 학자 [[콘라드 세펠트]]는 육플루오린화 제논의 구조가 "팔면체의 면과 모서리를 가로질러 이동하는 자유전자쌍의 영향으로 동적으로 살짝 찌그러진 모양"이라고 설명했다.<ref>{{저널 인용|last = Seppelt|first = Konrad|date=June 1979|title = Recent Developments in the Chemistry of Some Electronegative Elements|journal = Accounts of Chemical Research|volume = 12|issue = 6|pages = 211–216|doi = 10.1021/ar50138a004}}</ref>

<sup>129</sup>Xe와 <sup>19</sup>F의 [[핵자기 공명]] 분석에서는 [[사면체]] 모양으로 있는 4개의 제논 원자가 24개의 플루오린 원자와 요동하여 결합해 "톱니바퀴 매커니즘" 같은 방식으로 계속해서 위치를 옮기는 [[사합체]] 구조로 밝혀졌다.

{{chem|XeF|6}}의 결정체에는 총 6가지 구조가 있으며,<ref name="Hoyer">{{저널 인용| first1 = S. |last1= Hoyer | first2 = K. | last2 = Emmler | first3 = T. | last3 = Seppelt| title = The structure of xenon hexafluoride in the solid state| journal = Journal of Fluorine Chemistry | volume = 127 | issue = 10| pages = 1415–1422| month = | issn = 0022-1139 | doi = 10.1016/j.jfluchem.2006.04.014 | date = October 2006}}</ref> 이중에는 XeF{{su|b=5|p=+}} 이온이 F{{su|p=&minus;}} 이온과 결합해 있는 상태인 모양도 있다.<ref name="jehouse">{{서적 인용|title = Inorganic Chemistry|url = https://archive.org/details/inorganicchemist0000hous|author = James E. House|publisher = Academic Press|year = 2008|isbn = 0-12-356786-6|page = [https://archive.org/details/inorganicchemist0000hous/page/n584 569]}}</ref>

== 화학 반응 ==
=== 가수분해 ===
육플루오린화 제논은 물과 반응해 [[가수분해]]하여 최종적으로는 [[삼산화 제논]]이 된다.<ref>{{저널 인용| last = Appelman | first = E. H. |author2=J. G. Malm  |date=June 1964 | title = Hydrolysis of Xenon Hexafluoride and the Aqueous Solution Chemistry of Xenon | journal = Journal of the American Chemical Society | volume = 86 | issue = 11 | pages = 2141–2148 | doi = 10.1021/ja01065a009}}</ref>

:XeF<sub>6</sub> + H<sub>2</sub>O  →  XeOF<sub>4</sub>  +  2 HF
:XeOF<sub>4</sub> + H<sub>2</sub>O  →  XeO<sub>2</sub>F<sub>2</sub>  +  2 HF
:XeO<sub>2</sub>F<sub>2</sub>  +  H<sub>2</sub>O  →  XeO<sub>3</sub>  +  2 HF
:XeF<sub>6</sub> + 3 H<sub>2</sub>O  → XeO<sub>3</sub> + 6 HF

XeF<sub>6</sub>은 [[루이스 산과 염기|루이스 산]]으로 최대 1-2개의 플루오린 음이온과 결합한다.

:XeF<sub>6</sub> + F<sup>−</sup> →  XeF{{su|b=7|p=−}}
:XeF{{su|b=7|p=−}} + F<sup>−</sup> → XeF{{su|b=8|p=2−}}

=== 팔플루오르제논화물 ===
팔플루오린화 제논(VI) 이온<span style="white-space: nowrap">(XeF{{su|b=8|p=2&minus;}})</span> 결정은 매우 안정하지만 400°C 이상의 온도에서는 분해된다.<ref name="holleman1" /><ref name="riedel1" /><ref name="chandra">{{서적 인용
| title = Comprehensive Inorganic Chemistry
| first1 = Sulekh
| last1 = Chandra
| publisher = New Age International
| year = 2004
| isbn = 81-224-1512-1
| page = 308
}}</ref> 이 이온은 [[나이트로소늄]]염물인 [[팔프루오르제논화 나이트로소늄(VI)]] 단면 X선 계수기 결정 분석을 기반으로 [[엇사각기둥]] 모양일 것으로 추정된다.<ref name="peterson">{{저널 인용| first3 = A.| first2 = H. | first4 = M.| title = Antiprismatic Coordination about Xenon: the Structure of Nitrosonium Octafluoroxenate(VI)| first1 = W.| last2 = Holloway| last3 = Coyle| volume = 173| month = | journal = Science| issue = 4003| pages = 1238–1239| issn = 0036-8075| doi = 10.1126/science.173.4003.1238| last4 = Williams| pmid = 17775218| last1 = Peterson| date = September 1971|bibcode = 1971Sci...173.1238P }}</ref> 팔플루오르제논화물은 [[플루오린화 나트륨]]이나 [[플루오린화 칼륨]]과 반응시켜 만들 수 있다.<ref name="chandra" />

:2 NaF + {{chem|XeF|6}} → {{chem|Na|2|XeF|8}}
:2 KF + {{chem|XeF|6}} → {{chem|K|2|XeF|8}}

마찬가지로, 덜 안정적이긴 하지만 [[세슘]]과 [[루비듐]]의 플루오린화물과 반응시켜 칠플루오르제논화물을 만들 수 있다.

:CsF + {{chem|XeF|6}}  →  {{chem|CsXeF|7}}
:RbF + {{chem|XeF|6}}  →  {{chem|RbXeF|7}}

칠플루오르제논화물을 각각 50°C와 20°C로 열분해하면 노란색의<ref>{{백과사전 인용
| year = 1995
| title = Xenon
| encyclopedia = Encyclopædia Britannica
| publisher = Encyclopædia Britannica Inc.
| location =
| id =
}}</ref> 팔플루오르제논화물로 반응한다.<ref name="holleman1">{{서적 인용
| last1 = Holleman
| first1 = A. F.
| last2 = Wiberg,
| first2 = E.
| title = Inorganic Chemistry
| publisher = Academic Press
| location = San Diego
| year = 2001
| isbn = 0-12-352651-5
}}</ref><ref name="riedel1">{{서적 인용
| title = Anorganische Chemie
| first1 = Erwin
| last1 = Riedel
| first2 = Christoph
| last2 = Janiak
| edition = 7th
| publisher = Walter de Gruyter
| year = 2007
| isbn = 3-11-018903-8
| page = 393
}}</ref><ref name="chandra" />

:2 {{chem|CsXeF|7}} → {{chem|Cs|2|XeF|8}} + {{chem|XeF|6}}
:2 {{chem|RbXeF|7}} → {{chem|Rb|2|XeF|8}} + {{chem|XeF|6}}

이 결정체는 물에 녹으면 제논과 산소를 포함한 여러 기체로 방출된다.<ref name="chandra" />

=== 기타 플루오린화물 ===
{{chem|XeF|6}}는 {{chem|RuF|5}},<ref name="jehouse" />{{chem|BrF|3|·AuF|3}}<ref>{{서적 인용
| title = Advanced Inorganic Chemistry
| edition = 6th
| author = Cotton
| publisher = Wiley-India
| year = 2007
| isbn = 81-265-1338-1
| page = 591
}}</ref>와 같은 강력한 플루오린화기와 반응하여 XeF{{su|b=5|p=+}} 양이온을 만들어낸다.

:{{chem|XeF|6}} + {{chem|RuF|5}} → XeF{{su|b=5|p=+}}RuF{{su|b=6|p=−}}

:{{chem|XeF|6}} + {{chem|BrF|3|·AuF|3}} → XeF{{su|b=5|p=+}}AuF{{su|b=4|p=−}} + {{chem|BrF|3}}

== 각주 ==
{{각주}}

== 외부 링크 ==
* [https://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C13693099 육플루오린화 제논] - NIST

{{비활성 기체 화합물}}

[[분류:플루오린화물]]
[[분류:제논(VI) 화합물]]