キセノン

| style="border-style: none; text-align: center" | ヨウ素 - キセノン - セシウム
Kr Xe Rn	250px周期表

一般特性 名称, 記号, 番号 キセノン, Xe, 54 分類 希ガス 族, 周期, ブロック 18 (0), 5 , p 密度, 硬度 5.9 kg?m−3, no data | style="text-align: center" | 無色
Wikipedia画像へのリンク(キセノン) 原子特性 原子量 131.293 u 原子半径 （計測値） no data (108) pm 共有結合半径 130 pm VDW半径 216 pm 電子配置 Kr' target='_blank'>/search/wiki/%E3%82%AF%E3%83%AA%E3%83%97%E3%83%88%E3%83%B3'>Kr4d10 5s2 5p6 電子殻 2, 8, 18, 18, 8 酸化数（酸化物） 0（no data） 結晶構造 面心立方構造 物理特性 相 気体 (反磁性) 融点 161.4 K (-111.7 ℃, -169.1 °F) 沸点 165.1 K (-108.12 ℃, -162 °F) モル体積 35.92 × 10−3 m3?mol−1 気化熱 12.636 kJ?mol−1 融解熱 2.297 kJ?mol−1 蒸気圧 no data 音の伝わる速さ 1090 m/s その他 クラーク数 3 ×10-9% 電気陰性度 2.6 (ポーリング) 比熱容量 158 J?kg−1?K−1 導電率 no data 熱伝導率 0.00569 W?m−1?K−1 イオン化エネルギー 第1: 1170.4 kJ?mol−1 第2: 2046.4 kJ?mol−1 第3: 3099.4 kJ?mol−1 （比較的）安定同位体

同位体	NA	半減期	DM	DE/MeV	DP
124Xe	0.1%	1.1×1017 年	ε		124Te
125Xe	{syn.}	16.9 時間	ε	1.652	125I
| 0.09%	中性子72個で安定
127Xe	{syn.}	36.4 日	ε	0.662	127I
| 1.91%	中性子74個で安定
| 26.4%	中性子75個で安定
| 4.1%	中性子76個で安定
| 21.29%	中性子77個で安定
| 26.9%	中性子78個で安定
133Xe	{syn.}	5.243 日	β-	0.427	133Cs
| 10.4%	中性子80個で安定
135Xe	{syn.}	9.1 時間	β-	1.16	135Cs
136Xe	8.9%	2.36×1021 年	β		136Ba

注記がない限り国際単位系使用及び標準状態下。 キセノン（Xenon）は原子番号 54 の元素。元素記号は Xe。希ガス元素のひとつ。ラムゼー(W.Ramsay)とトラバース(M.W.Travers)によって1898年に発見された。ギリシャ語で「奇妙な」「なじみにくいもの」を意味する xenos が語源。 ※英語圏ではゼノン(?z?n?n, ?zi?n?n)と発音されることが多い。 常温常圧では無色無臭の気体。融点 -111.9 ℃、沸点 -108.1 ℃。空気中にもごく僅かに含まれる。固体では安定な面心立方構造をとる。 一般に希ガスは最外殻電子が閉殻構造をとるため、反応性はほとんど見られない。しかし、キセノンの最外殻（5s25p6）は原子核からの距離がはなれているため、他の電子による遮蔽効果によって束縛が弱まっており、比較的イオン化しやすい(イオン化エネルギーが他の希ガス元素に比べて相対的に低い)。このため、反応性の強いフッ素や酸素と反応して、フッ化物や酸化物を形成する。

用途

キセノンランプやイオン推進エンジンの推進剤に使用される。断熱性能が空気よりも高く、二層ガラス等の断熱材としても有効である。 麻酔作用を有するため、一部病院では試験的に導入されている。ただし純粋なキセノン自体が高価なこともあり、一般にはまだ普及していないhttp://www.med.teikyo-u.ac.jp/~anestuih/Xenon/Xe-Anesthesia.html。 キセノン135は中性子を吸収する能力(中性子吸収能)があり、原子力発電の分野では「毒物質」として働く。核分裂生成物として発生したキセノン135によるキセノンオーバーライドは原子炉の制御に大きな影響を与える。地下核実験では時間が経つにつれて大気中にキセノン133が放出されるので実験の成功・失敗の判断の一部にキセノン133の大気中への放出を調べることがある。

化合物

化学結合を備えた最初の希ガス化合物として、1962年5月、カナダのブリティッシュコロンビア大学のネイル・バートレットとD.H.ローマンによってヘキサフルオロ白金酸キセノン (XePtF6) が合成されたN. Bartlett, Proc. Chem. Soc. 1962, 218.。酸素分子O2を酸化するヘキサフルオロ白金酸の反応から類推し、O2 (12.2eV) とほぼ同じイオン化エネルギーを持つキセノン (12.13eV) を酸化できるのではと考えたことが成功の鍵であった。8月にはXeF4が、同年末はXeF2とXeF6も合成された。

ハロゲン化物

キセノンはフッ素単体の混合比を調節してニッケル管中で加熱し、急冷すると四フッ化物XeF4あるいは二フッ化物XeF2を生成し、加圧条件化で同様に加熱すると六フッ化物XeF6を与える。 いずれのフッ化物も水に容易に加水分解される。またXeF6、XeF4は強力なフッ素化試剤である。また、XeF2は温和なフッ素化試剤として利用される。

酸化物

六フッ化キセノンXeF6または四フッ化キセノンXeF4は水と反応し、三酸化キセノンXeO3を与える。 \rm 6XeF_6 + 12H_2O \longrightarrow 2XeO_3 + 4Xe + 24HF XeO3は三角錐型の構造を持ち、爆発性の化合物である。XeO3はアルカリ条件下、XeVIIとXe0に不均化する。 \rm 2XeO_3 + 4OH^- \longrightarrow XeO^{4-}_6 + Xe + O_2 + 2H_2O また、77Kで等モルのXe6ニッケル管内で反応させるとオキソフッ化物XeOF4を生成する。他の例として、XeO3とXeOF4からXeO2F2が、XeF6とNaXeO6からXeO3F2が生成する。低温で水と混合し、紫外線を照射するとキセノン2原子を含む分子 HXeOXeH が生成するLeonid Khriachtchev et al., "A Small Neutral Molecule with Two Noble-Gas Atoms: HXeOXeH", J. Am. Chem. Soc., 130 (19), 6114?6118, 2008. 。

有機キセノン化合物

C6F5BF2とXeF4をジクロロメタン中混合することにより、[C6F5XeF2]+[BF4]-が合成されている。H.-J.Frohn et al., Angew.Chem.Int.Ed., 39, 391 (2000)

参考文献

stq:Xenon