Xenon

Xenon (griech.: ????? = fremd) ist ein chemisches Elementim Periodensystem der Elementemit dem Symbol Xe und der Ordnungszahl54. Das farb- und geruchlose Gasgehört zu den chemisch extrem reaktionsträgen Edelgasen. Xenon ist beispielsweise von seinem Einsatz im Autoscheinwerferbekannt. Zur Funktionsweise im Autoscheinwerfer siehe Xenonlicht.

Eigenschaften

Xenon lässt sich zu einer farblosen Flüssigkeit kondensieren. Als Feststoff ist es kristallin. Unter Druck von mehreren hundert Kilobar lässt sich Xenon in eine metallische Struktur überführen. Die Löslichkeit in Wasser ist mit etwa 230 ml/l recht hoch. Auch Klathrate(Gaseinschlussverbindungen) können aus Wasser und Xenon hergestellt werden.

Als Füllung in Gasentladungsröhren erzeugt Xenon violettes Licht.

Als vollkommen inertesGas kann Xenon nicht mehr gelten. Seit Anfang der 1960er ist es gelungen einige Halogen-, Sauerstoff-, Stickstoff- und Kohlenstoffverbindungen herzustellen. Nur die Fluoride sind thermodynamisch stabil. Die übrigen Derivate sind meist nur bei tiefen Temperaturen beständig, beim Erwärmen zersetzen sie sich, manche - wie beispielsweise XeO₃ und XeO₄ - auch explosiv.
In seinen Verbindungen liegt Xenon in den Oxidationsstufen +2, +4, +6 und +8 vor.

In Kernreaktoren wird ¹³⁵Xe als Zerfallsprodukt von radioaktivem Ioderzeugt und wirkt absorbierend für Neutronen; siehe Xenonvergiftung.

Anwendungen

Wegen seines hohen Preises wird Xenon nur dann verwendet, wenn die leichteren Edelgase nicht ?gut genug? sind. Der größte Teil wird als Gasfüllung in lichterzeugenden Lampen verwendet, wenn ein helles weißes Licht benötigt wird:

• Stroboskoplampen
• Blitzlichtlampen
• Halogenlampen
• Gasentladungslampen
• Xenon-Hochdrucklampenfür Filmprojektoren, Flutlichtanlagen, Lichtquelle in Fotokopierern

Andere Anwendungen:

• Füllung von Thyratron-Röhren
• Narkosegas
• Blasenkammern
• Ionenantrieb
• Cryogene Wärmerohre (Heatpipes)
• Diagnostisches Hilfsmittel zur Darstellung von Durchblutungsstörungen

Geschichte

Xenon (griechisch xenos für fremd) wurde am 12. Juli1898durch William Ramsayund Morris William Traversaus Rohkrypton abgetrennt.

Quellen

Ein m³ Luft enthält etwa 0,08 ml Xenon.

Herstellung

Die Gewinnung erfolgt durch wiederholte Destillation aus der höhersiedenden Sauerstofffraktionbeim Linde-Verfahren.

Verbindungen

Vor 1962galten alle Edelgase als inert, als chemische Stoffe, die keine Verbindungeneingehen. Auch diatomare Elementverbindungen, wie sie von den gasförmigen Nichtmetallen Sauerstoff, Chloroder Stickstoffbekannt sind, gehen die Edelgase nicht ein und die niedrigen Siede-und Schmelzpunkteweisen auf Einzelatomehin.

Anfang 1962 versuchte Neil BartlettXenon mit dem stärksten damals bekannten OxidationsmittelPlatinhexafluoridPtF₆ zu oxidieren. Es bildete sich eine gelbe bis rote Substanz in nicht stöchiometrischerZusammensetzung (keine definierte chemische Verbindung). Seine Motivation war wie folgt begründet: er kannte die klassische Redoxreaktion PtF₆+ O₂ → O₂PtF₆. Da Sauerstoff und Xenon etwa die gleiche Ionisierungsenergie besitzen, schloss er, dass diese Reaktion auch mit Xenon möglich sein sollte und sagte das Reaktionsprodukt XePtF₆ voraus. Im gleichen Jahr führte Rudolf Hoppein Münsterdie Synthesevon Xenon(II)-fluorid durch Umsetzung der Elemente unter Kühlung in einer elektrischen Entladung durch.

Zwischzeitlich sind viele weitere Verbindungen bekannt geworden:

• Xenon(II)-chlorid (Xenondichlorid) XeCl₂
• Xenon(IV)-chlorid (Xenontetrachlorid) XeCl₄
• Xenon(II)-fluorid (Xenondifluorid) XeF₂
• Xenon(IV)-fluorid (Xenontetrafluorid) XeF₄
• Xenon(VI)-fluorid (Xenonhexafluorid) XeF₆
• Xenonfluoridoxide
• Xenon(VI)-oxid(Xenontrioxid) XeO₃
• Xenon(VIII)-oxid(Xenontetroxid) XeO₄
• Natriumperxenat Na₄XeO₆

Kompliziertere Verbindungen sind bekannt, in denen Xenon mit den Elementen Stickstoffund Kohlenstoffund sogar mit Golddirekte Bindungeneingeht, letzteres jedoch nur im supersaurenMedium.

Vorsichtsmaßnahmen

Xenon ist nicht giftig, es wirkt in bestimmten Konzentrationsbereichen narkotischund bei höheren Konzentrationen erstickend.

Xenonverbindungen sind starke Oxidationsmittel! Einige Verbindungen, besonders die sauerstoffhaltigen, sind explosiv.

Weblinks

• Los Alamos National Laboratory - Xenon
• WebElements.com - Xenon
• EnvironmentalChemistry.com - Xenon

Literatur

• Thermophysical properties of neon, argon, krypton, and xenon / V. A. Rabinovich ... Theodore B. Selover, English-language edition ed.

Washington [u.a.] Hemisphere Publ. Corp. [u.a.], 1988. - XVIII (National standard reference data service of the USSR ; 10)ar:????? bg:?????? ca:Xenó cs:Xenon da:Xenon en:Xenon eo:Ksenono es:Xenón et:Ksenoon fi:Ksenon fr:Xénon he:????? hu:Xenon id:Xenon io:Xenono is:Xenon it:Xeno ja:???? lt:Ksenonas lv:Ksenons ms:Xenon nl:Xenon no:Xenon oc:Xenon pl:Ksenon pt:Xenônio ru:?????? simple:Xenon sl:Ksenon sr:?????? sv:Xenon uk:??????

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