Trioxyde de xénon

Le trioxyde de xénon est un composé instable du xénon à son état d'oxydation +6 qui se présente sous la forme d'un solide cristallin incolore. C'est un agent oxydant très puissant qui libère lentement de l'oxygène et du xénon au contact de l'eau en une réaction qui s'accélère à la lumière du soleil. C'est également un explosif dangereux au contact des matières organiques, notamment de la cellulose[2]^,[3].

Identification
Trioxyde de xénon

Structure du trioxyde de xénon
N^o CAS	13776-58-4
Propriétés chimiques
Formule	O₃XeXeO₃
Masse molaire[1]	179,291 ± 0,007 g/mol O 26,77 %, Xe 73,23 %,
Propriétés physiques
T° fusion	25 °C (explosion)
Solubilité	Soluble en donnant de l'acide xénique
Masse volumique	4 550 kg·m^-3 à 15 °C
Cristallographie
Système cristallin	orthorhombique

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Propriétés chimiques

Le trioxyde de xénon peut oxyder la plupart des substances oxydables, mais il réagit lentement, ce qui réduit sensiblement son intérêt comme agent oxydant[4]. En solution aqueuse, il forme une solution d'acide xénique :

XeO₃(aq) + H₂O → H₂XeO₄

\rightleftharpoons

H⁺ + HXeO₄⁻

Cette solution est stable à la température ambiante et ne possède pas le caractère explosif du trioxyde de xénon.

Propriétés physiques

Le tétrafluorure de xénon XeF₄ donne par hydrolyse une solution à partir de laquelle on peut obtenir des critaux incolores de XeO₃ par évaporation[5]. Ces cristaux sont orthorhombiques, avec a = 616,3 pm, b = 811,5 pm, c = 523,4 pm, et quatre molécules par maille élémentaire, avec une masse volumique de 4 550 kg/m³ ^[[6]^] ; ils demeurent stables plusieurs jours à l'air sec, mais absorbent toute trace d'humidité pour donner une solution concentrée.


Modèle éclaté de XeO₃ cristallisé.	Modèle compact de XeO₃ cristallisé.	Coordinence du xénon dans le XeO₃ cristallisé.

Notes et références

Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
D. H. Templeton et al. « Crystal and Molecular Structure of Xenon Trioxide » J. Am. Chem. Soc. 85 (1963) 817
N. Bartlett and P. R. Rao « Xenon Hydroxide: An Experimental Hazard » Science 139 (1963) 506
N. Greenwood, A. Earnshaw, « Chemistry of the Elements », Butterworth-Heinemann (1997), Oxford
(en) John H. Holloway, Eric G. Hope et A. G. Sykes (éditeur), Recent Advances in Noble-gas Chemistry, vol. 46 : Advances in Inorganic Chemistry, Academic Press, 1998 (ISBN 0-12-023646-X et 9780120236466), p. 65
(en) David H. Templeton, Allan. Zalkin, J. D. Forrester et Stanley M. Williamson, « Crystal and Molecular Structure of Xenon Trioxide », Journal of the American Chemical Society, vol. 85, n^o 6,‎ mars 1963, p. 817 (lire en ligne)
DOI:10.1021/ja00889a037

Articles connexes

Chimie des gaz nobles

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[1] Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.

[2] D. H. Templeton et al. « Crystal and Molecular Structure of Xenon Trioxide » J. Am. Chem. Soc. 85 (1963) 817

[3] N. Bartlett and P. R. Rao « Xenon Hydroxide: An Experimental Hazard » Science 139 (1963) 506

[4] N. Greenwood, A. Earnshaw, « Chemistry of the Elements », Butterworth-Heinemann (1997), Oxford

[5] (en) John H. Holloway, Eric G. Hope et A. G. Sykes (éditeur), Recent Advances in Noble-gas Chemistry, vol. 46 : Advances in Inorganic Chemistry, Academic Press, 1998 (ISBN 0-12-023646-X et 9780120236466), p. 65

[6] (en) David H. Templeton, Allan. Zalkin, J. D. Forrester et Stanley M. Williamson, « Crystal and Molecular Structure of Xenon Trioxide », Journal of the American Chemical Society, vol. 85, n^o 6,‎ mars 1963, p. 817 (lire en ligne)
DOI:10.1021/ja00889a037