Bis(undekafluorodiantymonian) tetraksenonozłota, – nieorganiczny związek chemiczny ksenonu na zerowym stopniu utlenienia oraz złota na II stopniu utlenienia z fluorem i antymonem. Ma on charakter soli, w której kationem jest , a anionami są . Wyniki dotyczące syntezy opublikował zespół prof. Konrada Seppelta z Wolnego Uniwersytetu Berlińskiego w październiku 2000 roku. Obok nietypowych stopni utlenienia złota i ksenonu niezwykła w tym związku jest również rola ksenonu, który występuje tutaj w charakterze ligandu metalu przejściowego.
był pierwszym przykładem związku, w którym stwierdzono istnienie wiązania chemicznego pomiędzy gazem szlachetnym i metalem szlachetnym. Za jego syntezę Konrad Seppelt otrzymał w 2001 roku od Niemieckiego Towarzystwa Chemicznego nagrodę Wilhelma Klemma.
Otrzymywanie i właściwości został otrzymany w wyniku redukcji za pomocą ksenonu w obecności kwasu fluoroantymonowego. Reakcję tę przeprowadzono w temperaturze −40 °C, uzyskując ciemnoczerwony roztwór, z którego w temperaturze −78 °C wykrystalizowały trójskośne ciemnoczerwone kryształy. Na podstawie wyników badań krystalograficznych przypisano im strukturę soli i obliczono ich gęstość (3,696 g/cm³ w −120 °C). Związek ten jest nietrwały i traci (w sposób odwracalny) ksenon:
Z tej przyczyny do utrzymania stabilności kompleksu w temperaturze pokojowej wymagana jest atmosfera ksenonu o ciśnieniu 1000 kPa (ok. 10 atm). Po usunięciu ksenonu w warunkach próżniowych uzyskano krystaliczny heksafluoroantymonian złota(II), , jedną z nielicznych znanych soli zawierających kation złota na II stopniu utlenienia.
Opisywany kompleks występuje w dwóch odmianach krystalicznych: trójskośnej i tetragonalnej. Jasnobrązowe kryształy odmiany tetragonalnej krystalizują niekiedy (wraz z odmianą trójskośną) podczas powolnego chłodzenia jego roztworu w mieszaninie HF z z temperatury pokojowej do −40 °C.
Opisana synteza nie była zaplanowana. Oryginalnym zamiarem badaczy było otrzymanie fluorku złota(I) i zastosowali oni ksenon jako łagodny czynnik redukujący o bardzo słabych własnościach koordynujących po to, aby uniknąć utworzenia kompleksu – nieoczekiwanie proces redukcji zatrzymał się na II stopniu utlenienia, a ksenon skompleksował powstający kation tworząc .
Przebieg reakcji Pośród produktów reakcji zestalonych w temperaturze −60 °C zidentyfikowano również zielone kryształy – związku scharakteryzowanego wcześniej w 1997 roku. Kluczową rolę odgrywa tu ekstremalnie wysoka kwasowość Brønsteda – obecne w roztworze jony są finalnie protonowane do kationów . Kationy te, ze względu na bardzo słabe właściwości zasadowe HF, mogą być rozpatrywane niemal jak nagi kation i dzięki temu wykazują o wiele wyższy potencjał utleniający od anionów . Potencjał ten jest wystarczający do reakcji redoks z ksenonem, w wyniku której powstają kationy . Reakcja kompleksowania powstających kationów złota(II) jest równowagowa:
Aby jej równowaga była przesunięta w prawą stronę, ksenon musi być najsilniejszą zasadą w układzie, sytuacja taka następuje w superkwasie, jakim jest . Sumaryczny przebieg reakcji także wskazuje na istotną rolę protonowania:
Struktura thumb|100px|Budowa kationu Pod koniec lat 60. XX wieku w czasie badania struktury kompleksu ustalono, że anion zawiera fluorowe wiązanie mostkowe pomiędzy atomami antymonu. Strukturę kationu oraz ogólną budowę związku ustalono w wyniku badań krystalograficznych z zastosowaniem promieniowania Mo-Kα oraz monochromatora grafitowego.
Układ trójskośny Temperatura pomiaru ; rozmiary komórki elementarnej: , , , , , ; objętość komórki krystalicznej ; grupa przestrzenna P, liczba jednostek molekularnych w komórce , obliczona gęstość . Na tej podstawie ustalono, że kation ma budowę planarną, a odległość pomiędzy atomami Au i Xe wynosi 274 pm. Struktura kationu stabilizowana jest oddziaływaniami z atomami fluoru pochodzącymi z anionu.
Układ tetragonalny Temperatura pomiaru ; rozmiary komórki elementarnej: , ; objętość komórki krystalicznej ; grupa przestrzenna P43212, liczba jednostek molekularnych w komórce .
Uwagi
Przypisy
Kategoria:Związki antymonu Kategoria:Związki fluoru Kategoria:Związki ksenonu Kategoria:Związki złota