Dioxigenil

A dioxigenilion egy ritkán előforduló oxokation, melyben a két oxigénatom oxidációs száma +1/2. A pozitív töltés egyenletesen oszlik meg a két oxigénatom között. Képlete O+2. Oxigénmolekulából keletkezik egy elektron elszakadásával:

O2 →O+2 + e−

Ennek a folyamatnak az energiaigénye – az oxigénmolekula első ionizációs energiája – nagyon magas: 1175 kJ/mol. Emiatt a keletkező O+2 nagyon reaktív részecske, erős oxidálószer.

Szerkezete

Az O+2-ben a kötésrend 2,5, a kötés hossza 112,3 pm. Vegyértékelektronjainak száma megegyezik a nitrogén-monoxidéval. Kötési energiája 625,1 kJ·mol−1, nyújtórezgése 1858 cm−1-es hullámszámnál jelentkezik, a molekulák többségéhez képest ezek magas értékek.

Előállítása

Oxigén és platina-hexafluorid egyesülésével dioxigenil-hexafluoroplatinát keletkezik:

O2 + PtF6 → O+2[PtF6]−

A platina-hexafluorid egyike azon ritka oxidálószereknek, amelyek oxidálják az oxigént.

A dioxigenil-hexafluoroplatinát kulcsszerepet játszott a nemesgázvegyületek felfedezésében. Miután Neil Bartlett rájött, hogy a platina-hexafluorid oxidálja az oxigéngázt, elkezdte vizsgálni, hogy a platina-hexafluorid reakcióba lép-e a nemesgázokkal, és ekkor fedezte fel a xenon-hexafluoroplatinátot.

Az O+2 megtalálható más hasonló, O2XF6 általános összegképletű vegyületekben, ahol az X lehet: arzén, arany, nióbium, ruténium, rénium, ródium, vanádium, foszfor. További dioxigenilt tartalmazó vegyületek is ismertek, például a O2GeF5 és (O2)2SnF6.

A tetrafluoroborát és a hexafluorofoszfát sói úgy állíthatók elő, hogy −126 °C-on bór-trifluoridot vagy foszfor-pentafluoridot reagáltatnak dioxigén-difluoriddal:

2 O2F2 + 2 BF3 → 2 O2BF4 + F2
2 O2F2 + 2 PF5 → 2 O2PF6 + F2

Ezek a vegyületek gyorsan elbomlanak szobahőmérsékleten:

2 O2BF4 → 2 O2 + F2 + 2 BF3
2 O2PF6 → 2 O2 + F2 + 2 PF5

Reakciói

Az O2BF4 és xenon −100 °C-on történő reakciójában fehér szilárd anyag keletkezik, ennek összetételét F−Xe−BF2-nak tartják, melyben igen ritka Xe−B kötés található:

2 O2BF4 + 2 Xe → 2 O2 + F2 + 2 FXeBF2

A O2BF4 és O2AsF6 dioxigenil sók szén-monoxiddal oxalil-fluorid F–(C=O)–(C=O)–F képződése közben reagálnak, a reakció kitermelése magas.

Fordítás

Ez a szócikk részben vagy egészben a Dioxygenyl című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

Jegyzetek

  1. ↑ Foote, Christopher S.; Valentine, Joan S. (1995). Active oxygen in chemistry. Joel F. Liebman, A. Greenberg. Springer. ISBN 0-412-03441-7.
  2. ↑ J. Shamir, J. Binenboym, H. H. Claassen (1968). "The vibrational frequency of the O+2 cation". J. Am. Chem. Soc. 90 (22): 6223−6224. doi:10.1021/ja01024a054.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  3. ↑ A. R. Young, T. Hirata, S. I. Morrow (1964). "The Preparation of Dioxygenyl Salts from Dioxygen Difluoride". J. Am. Chem. Soc. 86 (1): 20−22. doi:10.1021/ja01055a006.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  4. ↑ Nakajima, Tsuyoshi (1995). Fluorine-carbon and fluoride-carbon materials: chemistry, physics, and applications. CRC Press. ISBN 0-8247-9286-6.
  5. ↑ Holleman, Arnold F.; Wiberg, Egon (2001). Inorganic chemistry. Academic Press. 475. o. ISBN 0-12-352651-5.
  6. 1 2 Solomon, I. J.; Brabets, R. I.; Uenishi, R. K.; Keith, J. N.; McDonough, J. M. (1964). "New Dioxygenyl Compounds". Inorganic Chemistry. 3 (3): 457. doi:10.1021/ic50013a036.
  7. ↑ Goetschel, C. T.; Loos, K. R. (1972). "Reaction of xenon with dioxygenyl tetrafluoroborate. Preparation of FXe-BF2". Journal of the American Chemical Society. 94 (9): 3018–3021. doi:10.1021/ja00764a022.
  8. ↑ Pernice, H. (2001). "The reaction of dioxygenyl salts with 13CO Formation of F13C(O)13C(O)F". Journal of Fluorine Chemistry. 112 (2): 277–590. doi:10.1016/S0022-1139(01)00512-7.