キセノン

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ヨウ素 - キセノン - セシウム
Kr
Xe
Rn
画像:Xe-TableImage.png
一般特性
名称, 記号, 番号 キセノン, Xe, 54
分類 希ガス
, 周期, ブロック 18 (0), 5 , p
密度, 硬度 5.9 kg·m−3, no data
単体の 無色
画像:Xe,54.jpg
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]4d10 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
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 (液) 1090 ,(気) 169 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 ε   124Te
125Xe {syn.} 16.9 時間 ε 1.652 125I
126Xe 0.09% 中性子72個で安定
127Xe {syn.} 36.4 ε 0.662 127I
128Xe 1.91% 中性子74個で安定
129Xe 26.4% 中性子75個で安定
130Xe 4.1% 中性子76個で安定
131Xe 21.29% 中性子77個で安定
132Xe 26.9% 中性子78個で安定
133Xe {syn.} 5.243 日 β- 0.427 133Cs
134Xe 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 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(ˈzɛnɒn, ˈziːnɒn)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(約0.087ppm)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酸素と反応して、フッ化物酸化物を形成する。

目次

用途

キセノンランプ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<ref>http://www.med.teikyo-u.ac.jp/~anestuih/Xenon/Xe-Anesthesia.html</ref>。

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。

XMASS検出器では、ダークマターを検出するために-100℃の液体キセノンで満たしたセンサーが用いられる。ダークマターがキセノン原子核とぶつかって放つシンチレーション光を光電子増倍管で補捉する仕組みで、東京大学の神岡宇宙素粒子研究施設で2010年春から稼動予定である。<ref>http://www-sk.icrr.u-tokyo.ac.jp/xmass/index.html</ref><ref>http://www.yomiuri.co.jp/space/news/20100212-OYT1T00164.htm</ref>

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<ref>N. Bartlett, Proc. Chem. Soc. 1962, 218.</ref>。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キセノンXeF4あるいは二フッ化キセノンXeF2を生成し、加圧条件化で同様に加熱すると六フッ化キセノン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と反応し、三酸化キセノンXeO3を与える。

<math>\rm 6XeF_6 + 12H_2O \longrightarrow 2XeO_3 + 4Xe + 24HF</math>

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</sub>とXe0</sub>に不均化する。

<math>\rm 2XeO_3 + 4OH^- \longrightarrow XeO^{4-}_6 + Xe + O_2 + 2H_2O</math>

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<ref>Leonid Khriachtchev et al., "A Small Neutral Molecule with Two Noble-Gas Atoms: HXeOXeH", J. Am. Chem. Soc., 130 (19), 6114–6118, 2008. Template:DOI</ref>。

有機キセノン化合物

C6F5BF2とXeF4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。<ref>H.-J.Frohn et al., Angew.Chem.Int.Ed., 39, 391 (2000)</ref>

同位体

Template:Main

参考文献

<references />

Template:Commons Template:元素周期表Template:Link FA

Template:Link FA

af:Xenon ar:زينون az:Ksenon be:Ксенон be-x-old:Ксэнон bg:Ксенон bn:জেনন bs:Ksenon ca:Xenó co:Xenu cs:Xenon cv:Ксенон cy:Senon da:Xenon de:Xenon el:Ξένο en:Xenon eo:Ksenono es:Xenón et:Ksenoon eu:Xenon fa:زنون fi:Ksenon fr:Xénon fur:Xenon ga:Xeanón gl:Xenon gv:Xenon he:קסנון hi:ज़ेनान hr:Ksenon hu:Xenon hy:Քսենոն id:Xenon io:Xenono is:Xenon it:Xeno jbo:fangynavni kn:ಝೆನಾನ್ ko:제논 (원소) la:Xenon lb:Xenon li:Xenon lij:Seno lt:Ksenonas lv:Ksenons ml:സെനൊൺ mr:झेनॉन ms:Xenon nds:Xenon nl:Xenon nn:Xenon no:Xenon oc:Xenon pl:Ksenon pt:Xenônio qu:Senun ro:Xenon ru:Ксенон scn:Xenu sh:Ksenon simple:Xenon sk:Xenón sl:Ksenon sr:Ксенон stq:Xenon sv:Xenon sw:Xenoni ta:செனான் th:ซีนอน tl:Henon (elemento) tr:Ksenon ug:كسېنون uk:Ксенон ur:زینون uz:Ksenon vi:Xenon war:Xenon xal:Ксенөн yo:Xenon zh:氙 zh-yue:氙

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