查看“︁四氟化氙”︁的源代码

{{NoteTA
|G1 = Chemistry
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{{Chembox
|   Name = 四氟化氙
|   ImageFile = Xenon tetrafluoride.png
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|   ImageName = XeF<sub>4</sub>晶体，1962
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|   IUPACName = Xenon tetrafluoride
|   OtherNames = 氟化氙(IV)
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| CASNo_Ref = {{cascite|correct|CAS}}
| SMILES = F[Xe](F)(F)F
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| PubChem = 123324
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|   Formula = XeF<sub>4</sub>
|   MolarMass = 207.2836 
|   Appearance = 白色固体
|   Density = 4.040 g/cm<sup>3</sup> (固)
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|SublimationConditions= 117&nbsp;°C (390 K)<ref name="holleman1">{{cite book | title = Inorganic Chemistry | first1 = Arnold F. | last1 = Holleman | first2 = Egon | last2 = Wiberg | editor-first = Nils | editor-last = Wiberg | translator-first = Mary | translator-last = Eagleson | translator2-first = William | translator2-last = Brewer | publisher = Academic Press | year = 2001 | isbn = 0-12-352651-5 | page = 394 }}</ref>
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| Section3 = {{Chembox Structure
|   MolShape = [[平面正方形]]
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'''四氟化氙'''（[[化学式]]：[[氙|Xe]][[氟|F<sub>4</sub>]]）是[[稀有气体]][[氙]]的[[氟化物]]之一，是第一个发现的[[稀有气体化合物|稀有气体]][[二元化合物]]。<ref name="zumdahlpg243">{{cite book|last=Zumdahl|title=Chemistry|isbn=0-618-52844-X|pages=243}}</ref>

== 製造==
*首次制备的方法：由Xe与F<sub>2</sub>以1:2摩尔比反应得到。<ref>{{cite journal
 |author= Claassen, H. H.; Selig, H.; Malm, J. G.
 |title= Xenon Tetrafluoride
 |journal= [[J. Am. Chem. Soc.]]
 |volume= 84
 |issue= 18
 |pages= 3593
 |year= 1962
 |doi= 10.1021/ja00877a042 }}</ref><ref>{{cite journal |journal= Science 
 |year= 1962
 |volume= 138
 |issue= 3537
 |pages= 136–138
 |doi= 10.1126/science.138.3537.136
 |title= Fluorine Compounds of Xenon and Radon 
 |author= C. L. Chernick, H. H. Claassen, P. R. Fields 1, H. H. Hyman, J. G. Malm, W. M. Manning, M. S. Matheson, L. A. Quarterman, F. Schreiner, H. H. Selig, I. Sheft, S. Siegel, E. N. Sloth, L. Stein, M. H. Studier, J. L. Weeks, and M. H. Zirin
 |pmid= 17818399}}</ref>该反应是[[放热反应]]，每摩尔反应放出251kJ的热量。<ref name="zumdahlpg243"/>
*放电合成法：将氙与氟按体积比1：2加入反应容器（温度需控制在-78℃），放电条件为1100V、31mA到2800V、12mA，反应历时3小时。电压不能太高否则氙与氟发生燃烧反应。为了主要获得四氟化氙，氟需要略微过量。

*光化学合成法：在近紫外光照射下，氟与氙反应得到[[二氟化氙]]。它与氟混合在[[紫外线]]下继续照射可得四氟化氙。如果条件适当，该法纯度高，而且可以连续进行。

*二氟化二氮氟化法：在200℃以下将[[二氟化二氮]]与氙共热，主要得到四氟化氙。该法可以避免使用危险且难以制备的氟单质。

*高能辐射合成法：用<sup>60</sup>Co产生的[[γ射线]]或1.5M[[電子伏特|eV]]的电子流照射氙与氟的混合物。<ref name="无机化学丛书">{{cite book|title=《无机化学丛书》第一卷：稀有气体、氢、碱金属|pages=P45-51|author=张青莲|isbn=7-03-002238-6|location=北京|publisher=科学出版社|date=1991年11月}}</ref>

== 物理性质 ==
四氟化氙是一种无色固体，室温下易升华。四氟化氙微溶于无水[[氟化氢]]，但并不电离。它不溶于全氟[[庚烷]]中，但可溶于NOF·3HF。<ref name="无机化学丛书" />

== 结构 ==
1963年[[核磁共振]]谱与[[X射线晶体学]]数据显示其四氟化氙的空间构型为[[平面正方形]]。<ref>{{cite journal
 |journal= Science 
 |year= 1963
 |volume= 140
 |issue= 3563
 |pages= 178
 |doi= 10.1126/science.140.3563.178
 |title= Xenon Tetrafluoride: Fluorine-19 High-Resolution Magnetic Resonance Spectrum 
 |author= Thomas H. Brown, E. B. Whipple, and Peter H. Verdier
 |pmid= 17819836}}</ref><ref>{{cite journal
 |journal= Science 
 |year= 1963:
 |volume= 139
 |issue= 3550
 |pages= 106–107
 |doi= 10.1126/science.139.3550.106
 |title= Xenon Tetrafluoride: Crystal Structure 
 |author= James A. Ibers and Walter C. Hamilton
 |pmid= 17798707}}</ref>四氟化氙为体心[[单斜晶系]]，X射线衍射法和[[中子衍射]]法测得Xe-F键键长约为190pm。

== 化学性质 ==
四氟化氙在室温下稳定，可以长期储存在[[镍]]制容器中，如果去除水和氟化氢也可保存在玻璃容器中。
*它能被[[氢]]气还原，该反应可用于分析鉴定：
:<math>\rm \ XeF_4 + 2H_2 \xrightarrow{403K} Xe + 4HF</math>
*它与水强烈反应[[歧化]]，不需要[[酸性]]或[[碱性]]介质：
:<math>\rm \ 6XeF_4 + 12H_2O \rightarrow 2XeO_3 + 4Xe\uparrow + 3O_2\uparrow + 24HF</math>
:这个反应机理很复杂，Xe（IV）先发生[[歧化反应]]得到Xe（0）和Xe（VI），然后分别氧化水并放出氧气。
*可被氙还原成[[二氟化氙]]，也可被氟或[[二氟化二氧]]等强氟化剂氧化成[[六氟化氙]]：
:<math>\rm \ XeF_4 + Xe \xrightarrow{673K} 2XeF_2</math>
:<math>\rm \ XeF_4 + F_2 \xrightarrow{673K} XeF_6</math>
:<math>\rm \ XeF_4 + O_2F_2 \xrightarrow{140-195K} XeF_6 + O_2</math>
*四氟化氙是一种强氟化剂，在无水[[氟化氢]]中可将金属[[铂]]氟化成[[四氟化铂]]：
:<math>\rm \ XeF_4 + Pt \xrightarrow{HF} Xe + PtF_4</math>
:它还能将稀土元素的三氟化物转化为四氟化物，将[[四氟化硫]]氟化成[[六氟化硫]]（反应较慢）。
*四氟化氙能与多种有机物发生氟化反应，[[芳香族化合物]]主要发生取代反应：<ref name="无机化学丛书" />
:<math>\rm \ XeF_4 + 2CF_3CF=CF_2 \rightarrow 2CF_3CF_2CF_3 + Xe</math>
*它在撞击或震动下都很稳定，不会爆炸性分解。但与有机物（例如[[四氢呋喃]]、[[二氧六环]]、[[丙酮]]、[[乙烯]]）接触时会剧烈反应而引起燃烧。如果与气态的乙醇或丙酮反应将发生爆炸。
*[[氟磺酸]]中的-OSO<sub>2</sub>F是电负性很高的基团，可取代四氟化氙中的氟原子形成衍生物：
:<math>\rm \ XeF_4 + 2HOSO_2F \rightarrow F_2Xe(OSO_2F)_2 + 2HF</math>
:但后来化学家再次进行该实验时，只得到了二氟化氙的衍生物。这可能是过去使用的四氟化氙不纯造成的。<ref name="无机化学丛书" />
*以下是四氟化氙参与的有机反应:
[[File:XeF4-organic-reactions.png|550px]]

== 参考资料 ==
{{reflist}}

==参见==
*[[四氯化氙]]
{{氙化合物}}

[[Category:四价氙化合物]]
[[Category:氟化物]]
[[Category:非金属卤化物]]