(от греч. xenos - чужой; лат. Xenon), Xe, хим. элемент VIII гр. периодич. системы, ат. н. 54, ат. м. 131,29; относится к
благородным газам. Прир. К., выделенный из воздуха, состоит из изотопов
124 Хе (0,096% по объему),
126 Хе (0,090%),
128 Хе (1,92%),
129 Хе (26,44%),
130 Хе (4,08%),
131 Хе (21,18%),
132 Хе (26,89%),
134 Хе (10,44%),
136 Хе (8,87%). Изотопный состав К., выделенного из урановых минералов, иной, т. к. при делении
235U и
238U образуются радиоактивные изотопы, напр.
133 Хе (Т
1/2 5,27 сут) и
135 Хе (Т
1/2 9,13 ч) - b-излучатели. Они получаются также при ядерных взрывах. Поперечное сечение захвата тепловых нейтронов для прир. смеси изотопов 3,5
.10
-27 м
2, для
135 Хе - 2,7
.10
-22 м
2. Конфигурация внешней электронной оболочки 5s
25p
6;
степени окисления +2, +4, +6, +8; энергии ионизации Хе
0:Хе
+:Хе
2+ соотв. 12,1300 и 21,25 эВ; электроотрицательность по Полингу 2,6; атомный радиус 0,218 нм, ковалентный радиус 0,130 нм. Содержание К. в атмосфере 0,86-10-
5 % по объему; запасы оцениваются в 1,6-10
11 м
3. Малораспространен в космосе (на 7,7
.10
8 атомов Не приходится 1 атом К.). Содержится также в газовых включениях урансодержащих минералов (до 20% по массе) и в облученном топливе ядерных реакторов.
Свойства. К. - одноатомный газ без цвета и запаха; т. кип. 165,05 К; плотн. твердого К. 2,700 г/см
3 (133 К), жидкого 2,987 г/см
3 (165 К), газообразного 5,85 кг/м
3 (273 К, 0,1 МПа); t
крнт 289,74 К, р5,84 МПа, d
крит.1,099 г/см
3; тройная точка: т-ра 161,36 К, давление 81,7 кПа, плотн. 3,540 г/см
3; С
0 р20,79 Дж/(моль
. К); DH
0 пл 2,3 кДж/моль, DH
0 исп 12,7 кДж/моль; S
0298 169,57 Дж/(моль
. К); ур-ния температурной зависимости давления пара: над твердым К. lgp(Па)=-799,1/T+9,8620, над жидким lgp(МПа)=-1040,76/Т-8,25369lgT+0,00852167+22,20904; теплопроводность 0,00540 Вт/(м
. К) при 273 К и 0,1 МПа; h2,1
.10
-5 Па
. с (273 К, 0,1 МПа); диамагнитен, магн. восприимчивость -4,3
.10
-5; поляризуемость 4,01
.10
-3 нм
3; коэф. самодиффузии 4,8
.10
-6 м
2/с (273 К, 0,1 МПа); коэф. сжимаемости при 273 К: 0,9950 (0,1 МПа), 0,4255 (10 МПа). Твердый К. кристаллизуется в кубич. гранецентрир. решетке,
а=0,6197 нм (58 К),
z=4, пространств. группа Fm3m. Р-римость в воде при 0,1 МПа (в м
3/кг): 0,242
.10
-3 (0°С), 0,097
.10
-3 (25 °С). К. образует соед. включения (клатраты) с водой и орг. в-вами: Хе
.5,75 Н
2 О (т. разл. 269,8 К при 0,1 МПа; давление диссоциации 0,15 МПа при 273 К); 2Хе
. Х
.17Н
2 О [X=СНСl
3, ССl
4, (СН
3)
2 СО]
; 4Хе
. ЗХ (X=С
6 Н
5 ОН, С
6 Н
5 СН
3); 0,88Хе
. Зb-С
6 Н
4 (ОН)
2 и др. Известны эксимерные соед., напр. XeF*, XeBr*, ХеО*, ХеОН*, Xe*
2, образующиеся в р-циях К. с галоген- или кислородсодержащими в-вами при возбуждении атомов К. электронным пучком, в электрич. разряде или УФ излучением. Эксимеры - активная среда в лазерах, генерирующих излучение в УФ области, напр. XeF* (352 нм, 484 нм) и ХеВr* (282 нм). Непосредственно К. взаимод. только с фтором, образуя XeF
2, XeF
4, XeF
6 (см.
Ксенона фториды).
Др. хим. соед. К. получают только косвенным путем-из фторидов К. Триоксид ХеО
3 - бесцв. кристаллы при нормальной т-ре; DH
0 обр 401,6 кДж/моль; в водных р-рах легко окисляет МпО
2 до MnO
4-, Np(V) до Np(VII), Pu(VI) до Pu(VII); разлагает мн. орг. в-ва с выделением СО
2. Кристаллич. ХеО
3 - ВВ (критич. диаметр 4 мкм), самопроизвольно взрывается уже в кол-вах, превышающих 30 мг. Водные р-ры ХеО
3 получают контролируемым гидролизом XeF
6 в воде или жидком HF. При добавлении MF (М=К, Rb, Cs) к таким р-рам выделяются фтороксенаты M
+XeO
3F
- - кристаллы, устойчивые до 130-230 °С. Известны также хлороксенаты и бромоксенаты, напр. соед. ХеО
3.2,25МСl (М=Rb, Cs) - кристаллы; устойчивы при нормальной т-ре. Устойчивость галогеноксенатов уменьшается с увеличением ат. м. галогена. Из водных р-ров ХеО
3 при добавлении гидроксидов металлов кристаллизуются устойчивые до ~180 °С, склонные к детонации ксенаты (ксенонаты) МНХеО
4 (М=Na, К, Rb, Cs). При гидролизе XeF
6 в р-рах сильных оснований, диспропорционировании ХеО
3 и при озонировании р-ров ХеО
3 образуются перксенаты (перксенонаты), напр. Na
4XeO
6, (NH
4)
4XeO
6 - сильные окислители. Помимо ХеО
3 известен тетроксид ХеО
4 с т. пл. -35,8°С - заметно разлагается при нормальной т-ре; для газа DH
0 обр 642,0 кДж/моль; образуется при взаимод. перксенатов с H
2SO
4 или безводным HF. Получены также FXeOClO
3, Хе(ОСlO
3)
2, FXeSO
3F, FXeOPOF
2, Xe(OTeF
5)
2, FXeN(SO
2F)
2 и др. При 4 К идентифицированы ХеСl
2, XeClF, ХеСl
4 и ХеВr
2. Известны XeO
nF
m (
п =1,2,3, т= 2,4).
Получение. Получают К. как побочный продукт при
воздуха разделении. Его выделяют из криптон-ксенонового концентрата (см.
Криптон).
Выпускают К. чистый (99,4% по объему) и высокой чистоты (99,9%).
Определение. Качественно К. обнаруживают эмиссионной спектроскопией (характеристич. линии 467,13 нм и 462,43 нм). Количественно его определяют масс-спектрометрически, хроматографически, а также методами абсорбц. анализа. Применение. Используют К. для наполнения ламп накаливания, мощных газоразрядных и импульсных источников света. Радиоактивные изотопы применяют в качестве источников излучения в радиографии и для диагностики в медицине, для обнаружения течи в вакуумных установках. Хранят и транспортируют К. под давлением 5b0,5 МПа при 20 °С в герметичных стальных баллонах оранжевого цвета с черной надписью "ксенон". К. открыли в 1898 У. Рамзай и М. Траверс. Первое хим. соед. XePtF
6 получил в 1962 Н. Бартлетт.
Лит. см. при ст.
Благородные газы. В. А. Легасов, В. Б. Соколов.
Синонимы:
газ, элемент