ज़ेनॉन डाईफ्लोराइड

क्सीनन difluoride रासायनिक सूत्र के साथ एक शक्तिशाली फ्लोरिनेटिंग एजेंट है, और सबसे स्थिर क्सीनन यौगिकों में से एक। अधिकांश सहसंयोजक बंध अकार्बनिक फ्लोराइड्स की तरह यह नमी के प्रति संवेदनशील है। यह जल वाष्प के संपर्क में आने पर रासायनिक अपघटन होता है, लेकिन अन्यथा भंडारण में स्थिर रहता है। क्सीनन difluoride एक घना, रंगहीन क्रिस्टलीय ठोस है।

इसमें एक अप्रिय गंध और कम वाष्प दबाव है।

संरचना
क्सीनन डिफ्लोराइड एक रैखिक आणविक ज्यामिति अणु है जिसमें Xe-F बांड की लंबाई होती है $600 Pa$ वाष्प अवस्था में, और 200 pm ठोस अवस्था में। ठोस में पैकिंग व्यवस्था दिखाता है कि पड़ोसी अणुओं के फ्लोरीन परमाणु प्रत्येक के भूमध्यरेखीय क्षेत्र से बचते हैं  अणु। यह वीएसईपीआर सिद्धांत की भविष्यवाणी से सहमत है, जो भविष्यवाणी करता है कि क्सीनन परमाणु के भूमध्यरेखीय क्षेत्र के आसपास गैर-बंधन वाले इलेक्ट्रॉनों के 3 जोड़े हैं।

उच्च दबावों पर, क्सीनन डिफ्लोराइड के उपन्यास, गैर-आणविक रूपों को प्राप्त किया जा सकता है। ~50 gigapascal  के दबाव में,  से मिलकर एक अर्धचालक में बदल जाता है  दो आयामी संरचना में जुड़ी हुई इकाइयाँ, जैसे ग्रेफाइट। 70 जीपीए से ऊपर के उच्च दबावों पर, यह धात्विक हो जाता है, जिसमें एक त्रि-आयामी संरचना होती है  इकाइयां। हालांकि, हाल के एक सैद्धांतिक अध्ययन ने इन प्रायोगिक परिणामों पर संदेह जताया है। Xe-F बॉन्ड कमजोर हैं। XeF2 की कुल बंधन ऊर्जा है 267.8 kJ/mol, की पहली और दूसरी बंधन ऊर्जा के साथ 184.1 kJ/mol और 83.68 kJ/mol, क्रमश। हालांकि, एक्सईएफ2 KrF से कहीं अधिक मजबूत है2, जिसकी कुल बंधन ऊर्जा केवल है 92.05 kJ/mol.

संश्लेषण
संश्लेषण सरल प्रतिक्रिया से आगे बढ़ता है:


 * एक्सई + एफ2 → एक्सईएफ2

प्रतिक्रिया के लिए गर्मी, विकिरण या विद्युत निर्वहन की आवश्यकता होती है। उत्पाद ठोस है। यह वैक्यूम लाइन का उपयोग करके भिन्नात्मक आसवन या चयनात्मक संघनन द्वारा शुद्ध किया जाता है। XeF की पहली प्रकाशित रिपोर्ट2 अक्टूबर 1962 में चेर्निक, एट अल द्वारा किया गया था। हालाँकि, बाद में प्रकाशित, XeF2 संभवतः सबसे पहले 1962 की शुरुआत में, जर्मनी के म्यूनस्टर विश्वविद्यालय में रुडोल्फ हॉपी द्वारा एक विद्युत निर्वहन में फ्लोरीन और क्सीनन गैस के मिश्रण पर प्रतिक्रिया करके बनाया गया था। इन रिपोर्टों के तुरंत बाद, Argonne राष्ट्रीय प्रयोगशाला के वीक्स, चेरविक और मैथेसन ने XeF के संश्लेषण की सूचना दी2 पारदर्शी अल्युमिना  खिड़कियों के साथ एक ऑल-निकल प्रणाली का उपयोग करना, जिसमें समान भागों में क्सीनन और फ्लोरीन गैसें XeF देने के लिए एक पराबैंगनी स्रोत द्वारा विकिरण पर कम दबाव पर प्रतिक्रिया करती हैं।2. विलियमसन ने बताया कि एक स्रोत के रूप में सूर्य के प्रकाश का उपयोग करके एक सूखे पाइरेक्स ग्लास बल्ब में वायुमंडलीय दबाव पर प्रतिक्रिया समान रूप से अच्छी तरह से काम करती है। यह नोट किया गया कि संश्लेषण बादलों के दिनों में भी काम करता है। पिछले संश्लेषणों में हाइड्रोजिन फ्लोराइड  को हटाने के लिए फ्लोरीन गैस अभिकारक को शुद्ध किया गया था। Šmalc और Lutar ने पाया कि यदि इस चरण को छोड़ दिया जाता है तो प्रतिक्रिया की दर मूल दर से चार गुना बढ़ जाती है। 1965 में, डाइऑक्सीजन डिफ्लोराइड के साथ क्सीनन गैस पर प्रतिक्रिया करके इसे भी संश्लेषित किया गया था।

घुलनशीलता
ब्रोमीन पेंटाफ्लोराइड जैसे सॉल्वैंट्स में घुलनशील है, ब्रोमीन ट्राइफ्लोराइड|, आयोडीन पेंटाफ्लोराइड|, निर्जल हाइड्रोजन फ्लोराइड, और acetonitrile, बिना कमी या ऑक्सीकरण के। हाइड्रोजन फ्लोराइड में घुलनशीलता 29.95 डिग्री सेल्सियस पर 167 ग्राम प्रति 100 ग्राम एचएफ पर उच्च है।

व्युत्पन्न क्सीनन यौगिक
अन्य क्सीनन यौगिकों को क्सीनन डिफ्लोराइड से प्राप्त किया जा सकता है। अस्थिर ऑर्गनोक्सेनॉन यौगिक उत्पन्न करने के लिए  hexafluoroethane  को विकिरणित करके बनाया जा सकता है  रेडिकल (रसायन विज्ञान) और गैस को ऊपर से गुजरना. परिणामी मोमी सफेद ठोस कमरे के तापमान पर 4 घंटे के भीतर पूरी तरह से विघटित हो जाता है। द एक्सईएफ+ धनायन एक मजबूत फ्लोराइड स्वीकर्ता के साथ क्सीनन डिफ्लुओराइड के संयोजन से बनता है, जैसे तरल एंटीमनी पेंटाफ्लोराइड की अधिकता :



2-3 वायुमंडल (यूनिट) के दबाव में इस हल्के पीले घोल में क्सीनन गैस मिलाने से हरे रंग का घोल बनता है जिसमें पैरामैग्नेटिक होता है आयन, जिसमें एक Xe−Xe बॉन्ड होता है: ( apf तरल में समाधान को दर्शाता है )


 * 3 कारें(g) + (apf) + (l) 2 (apf) + (apf)

यह प्रतिक्रिया प्रतिवर्ती है; समाधान से क्सीनन गैस को हटाने का कारण बनता है आयन क्सीनन गैस पर वापस जाने के लिए और, और घोल का रंग हल्का पीला हो जाता है। तरल हाइड्रोजन फ्लोराइड की उपस्थिति में, -30 डिग्री सेल्सियस पर हरे रंग के घोल से गहरे हरे रंग के क्रिस्टल अवक्षेपित किए जा सकते हैं:


 * (apf) + 4 (apf) → (s) + 3 (apf)

एक्स - रे क्रिस्टलोग्राफी इंगित करती है कि इस यौगिक में Xe-Xe बांड की लंबाई 309 picometre है, जो एक बहुत कमजोर बंधन का संकेत है। {{chem|Xe|2|+}|+}} आयन समइलेक्ट्रॉनिकता है  आयन, जो गहरा हरा भी है।

समन्वय रसायन
XeF में बंधन2 अणु को तीन-केंद्र चार-इलेक्ट्रॉन बंधन मॉडल द्वारा पर्याप्त रूप से वर्णित किया गया है।

XeF2 धातुओं के संकुल (रसायन विज्ञान) में लिगन्ड के रूप में कार्य कर सकता है। उदाहरण के लिए, एचएफ समाधान में:


 * मिलीग्राम (एएसएफ6)2 + 4 रसोइया2 → [मिलीग्राम (XeF2)4](एएसएफ6)2

क्रिस्टलोग्राफिक विश्लेषण से पता चलता है कि मैग्नीशियम परमाणु 6 फ्लोरीन परमाणुओं के लिए समन्वित है। फ्लोरीन परमाणुओं में से चार को चार क्सीनन डिफ्लोराइड लिगैंड्स के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है जबकि अन्य दो सिस की एक जोड़ी हैं- लिगेंड्स। इसी तरह की प्रतिक्रिया है:


 * मिलीग्राम (एएसएफ6)2 + 2 बावर्ची2 → [मिलीग्राम (XeF2)2](एएसएफ6)2

इस उत्पाद की क्रिस्टल संरचना में मैग्नीशियम परमाणु ऑक्टाहेड्रल आणविक ज्यामिति | ऑक्टाहेड्रल-समन्वित और XeF है2 लिगेंड अक्षीय होते हैं जबकि लिगेंड विषुवतीय होते हैं।

फार्म के उत्पादों के साथ ऐसी कई प्रतिक्रियाएं [एमएक्स(एक्सईएफ2)n](का6)x देखा गया है, जहाँ M कैल्शियम, स्ट्रोंटियम, बेरियम, लेड, चाँदी,  लेण्टेनियुम , या Neodymium हो सकता है और A  हरताल ,  सुरमा  या फास्फोरस हो सकता है।

2004 में, एक सॉल्वेट के संश्लेषण के परिणाम जहां cationic केंद्रों का हिस्सा केवल XeF द्वारा समन्वित किया गया था2 फ्लोरीन परमाणु प्रकाशित किए गए थे। प्रतिक्रिया के रूप में लिखा जा सकता है:


 * 2 Ca(AsF6)2 + 9 रसोइया2 → पसंद है2(अध्यक्ष2)9(एएसएफ6)4.

इस प्रतिक्रिया के लिए क्सीनन डिफ्लोराइड की एक बड़ी मात्रा की आवश्यकता होती है। नमक की संरचना ऐसी है कि आधा Ca2+ आयन क्सीनन डिफ्लोराइड से फ्लोरीन परमाणुओं द्वारा समन्वित होते हैं, जबकि अन्य सीए2+ आयन दोनों XeF द्वारा समन्वित होते हैं2 और.

फ्लोरिनेटिंग एजेंट के रूप में
क्सीनन difluoride एक मजबूत fluorinating और ऑक्सीकरण एजेंट है। फ्लोराइड आयन स्वीकर्ता के साथ, यह बनता है  और  प्रजातियाँ जो और भी अधिक शक्तिशाली फ़्लोरिनेटर हैं।

क्सीनन डिफ्लुओराइड से गुजरने वाली फ्लोरिनेशन प्रतिक्रियाओं में से हैं:


 * ऑक्सीडेटिव फ्लोरिनेशन:
 * पीएच.डी3टीईएफ + एक्सईएफ2 → पीएच.डी3यंत्र3 + ज़ी


 * रिडक्टिव फ्लोरिनेशन:
 * 2 CrO2F2 + एक्सईएफ2 → 2 CrOF3 + वाहन + ओ2


 * सुगंधित फ्लोरिनेशन:
 * fluor1.png


 * fluor2.png* एल्केन फ्लोरिनेशन:
 * fluor3.png* रेडिकल फ्लोरिनेशन रेडिकल डीकार्बाक्सिलेटिव फ्लोरिनेशन प्रतिक्रियाओं में, हन्सडीकर प्रतिक्रिया में | हन्सडीकर-प्रकार की प्रतिक्रियाएँ जहाँ क्सीनन डिफ़्लुओराइड का उपयोग रेडिकल इंटरमीडिएट के साथ-साथ फ्लोरीन ट्रांसफर स्रोत उत्पन्न करने के लिए किया जाता है, और एरील सिलेन्स से एरील रेडिकल्स उत्पन्न करने में:
 * फ़ाइल: Xe decarboxylation.tif


 * फाइल:Xe silanes.tif|फ्रेमलेस

यह चयनात्मक है कि यह किस परमाणु के बारे में फ्लोरिनेट करता है, जिससे यह कार्बनिक यौगिकों में अन्य पदार्थों को छूने के बिना हेटेरोएटॉम्स के फ्लोरिनेटिंग के लिए एक उपयोगी अभिकर्मक बन जाता है। उदाहरण के लिए, यह ट्राइमिथाइलार्सिन में आर्सेनिक परमाणु को फ्लोरिनेट करता है, लेकिन मिथाइल समूहों को अछूता छोड़ देता है:
 * + →  + वाहन

XeF2 इसी तरह एन-फ्लोरोअमोनियम लवण तैयार करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, जो कार्बनिक संश्लेषण में फ्लोरीन हस्तांतरण अभिकर्मकों के रूप में उपयोगी होता है (उदाहरण के लिए, फ्लोर का चयन करें), संबंधित तृतीयक अमाइन से:
 * [आर-$197.73 pm$(सीएच2चौधरी2)3एन:][] + एक्सईएफ2 + एनएबीएफ4 → [आर-$+ N$(सीएच2चौधरी2)3$+ N$-एफ][]2 + नाफ + एक्सई

ऑक्सीडेटिव रूप से डीकार्बाक्सिलेट कार्बोज़ाइलिक तेजाब को इसी हेलोऐल्केन में बदल देगा:
 * RCOOH + XeF2 → आरएफ + सीओ2 + एक्सई + एचएफ

सिलिकॉन टेट्राफ्लोराइड को फ्लोरिनेशन में उत्प्रेरक के रूप में कार्य करने के लिए पाया गया है.

एक नक़्क़ाशी के रूप में
Xenon difluoride का उपयोग सिलिकॉन के लिए एक आइसोट्रोपिक गैसीय नक़्क़ाशी के रूप में भी किया जाता है, विशेष रूप से माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक सिस्टम (MEMS) के उत्पादन में, जैसा कि पहली बार 1995 में प्रदर्शित किया गया था। वाणिज्यिक प्रणालियाँ एक विस्तार कक्ष के साथ पल्स नक़्क़ाशी का उपयोग करती हैं ब्रेज़ल, डोकमेसी, एट अल। इस प्रक्रिया का वर्णन करें: नक़्क़ाशी का तंत्र इस प्रकार है। सबसे पहले, एक्सईएफ2 सिलिकॉन की सतह पर क्सीनन और फ्लोरीन परमाणुओं को adsorbs और अलग कर देता है। सिलिकॉन नक़्क़ाशी प्रक्रिया में फ्लोरीन मुख्य वशीकरण है। XeF के साथ सिलिकॉन का वर्णन करने वाली प्रतिक्रिया2 है
 * 2 बावर्ची2 + Si → 2 Xe + SiF4

XeF2 अपेक्षाकृत उच्च नक़्क़ाशी दर है और सिलिकन खोदने के लिए प्रतिक्रियाशील-आयन नक़्क़ाशी या बाहरी ऊर्जा स्रोतों की आवश्यकता नहीं होती है।

बाहरी संबंध

 * WebBook page for XeF2