Xe 54

Ксенон (Xe)

Благородный газ
Период: 5 Группа: 18 Блок: p

Газ

Стандартная относительная атомная масса

131,293 u

Электронная конфигурация

[Kr] 5s2 4d10 5p6

Температура плавления

-111,79 °C

Температура кипения

-108,1 °C

Плотность

5,887 kg/m³

Степени окисления

0, +2, +4, +6, +8

Электроотрицательность (по Полингу)

2,6

Энергия ионизации (1-я)

12,129844 eV

Год открытия

1898

Атомный радиус

Нет данных

Подробные сведения

Происхождение названия Греческое: xenos (чужой).
Страна открытия Англия
Первооткрыватели сэр Уильям Рамзай; М. В. Траверс

Ксенон — тяжелый благородный газ с электронной конфигурацией замкнутой оболочки и очень низкой химической реакционной способностью в обычных условиях. В атмосфере он присутствует лишь в следовых количествах и извлекается из процессов разделения воздуха. Его большая атомная масса, легкость ионизации и сильное ультрафиолетовое излучение делают его технологически полезным, а способность образовывать устойчивые соединения с высокоэлектроотрицательными элементами отличает его от более легких благородных газов.

Ксенон используется в сверхярких лампах, применяемых для наблюдений в глубоком море.

Название происходит от греческого xenos — «чужой». Он был открыт шотландским химиком Уильямом Рамзаем и английским химиком Моррисом Уильямом Траверсом в 1898 году в образце жидкого воздуха.

Ксенон был открыт сэром Уильямом Рамзаем, шотландским химиком, и Моррисом М. Траверсом, английским химиком, 12 июля 1898 года, вскоре после их открытия элементов криптона и неона. Как и криптон и неон, ксенон был открыт при изучении жидкого воздуха. Атмосфера Земли содержит около 0,0000087% ксенона.

От греческого слова xenon, чужой. Открыт в 1898 году Рамзаем и Траверсом в остатке, оставшемся после испарения жидкого воздуха. Ксенон относится к так называемым благородным или «инертным» газам. В атмосфере он присутствует в количестве около одной части на двадцать миллионов. В атмосфере Марса ксенон присутствует в количестве 0,08 ppm. Элемент обнаружен в газах, выделяющихся из некоторых минеральных источников, и промышленно получается путем извлечения из жидкого воздуха.

Изображения

Свойства

Физические свойства

Ковалентный радиус
140 pm Сравнить Ковалентный радиус у всех элементов →
Ван-дер-ваальсов радиус
216 pm Сравнить Ван-дер-ваальсов радиус у всех элементов →
Плотность
5,887 kg/m³ Сравнить Плотность у всех элементов →
Молярный объём
0,0429 L/mol
Фаза при стандартных температуре и давлении
Газ Сравнить Фаза при стандартных температуре и давлении у всех элементов →
Температура плавления
-111,79 °C Сравнить Температура плавления у всех элементов →
Температура кипения
-108,1 °C Сравнить Температура кипения у всех элементов →
Теплопроводность
0,006 Вт/(м·К) Сравнить Теплопроводность у всех элементов →
Удельная теплоёмкость
0,158 Дж/(г·К) Сравнить Удельная теплоёмкость у всех элементов →
Молярная теплоёмкость
20,786 Дж/(моль·К) Сравнить Молярная теплоёмкость у всех элементов →
Кристаллическая структура
Гранецентрированная кубическая Сравнить Кристаллическая структура у всех элементов →

Химические свойства

Электроотрицательность (по Полингу)
2,6 Сравнить Электроотрицательность (по Полингу) у всех элементов →
Электроотрицательность (по Аллену)
2,582
Сродство к электрону
-0,8 eV (отрицательное значение — присоединение электрона энергетически невыгодно)
Энергия ионизации (1-я)
12,129844 eV Сравнить Энергия ионизации (1-я) у всех элементов →
Энергия ионизации (2-я)
20,975072 eV Сравнить Энергия ионизации (2-я) у всех элементов →
Энергия ионизации (3-я)
31,050107 eV Сравнить Энергия ионизации (3-я) у всех элементов →
Энергия ионизации (4-я)
42,200145 eV Сравнить Энергия ионизации (4-я) у всех элементов →
Энергия ионизации (5-я)
54,100186 eV Сравнить Энергия ионизации (5-я) у всех элементов →
Степени окисления
0, +2, +4, +6, +8 Сравнить Степени окисления у всех элементов →
Валентные электроны
8 Сравнить Валентные электроны у всех элементов →
Электронная конфигурация
[Kr] 5s2 4d10 5p6

Термодинамические свойства

Тройная точка (температура)
-111,75 °C
Тройная точка (давление)
8,16e+4 Pa
Критическая точка (температура)
16,583 °C
Критическая точка (давление)
5,842e+6 Pa
Теплота плавления
0,02352697 eV Сравнить Теплота плавления у всех элементов →
Теплота испарения
0,13100482 eV Сравнить Теплота испарения у всех элементов →
Теплота атомизации
0 eV

Ядерные свойства

Протоны
54 Сравнить Протоны у всех элементов →
Нейтроны
78 Сравнить Нейтроны у всех элементов →
Известные изотопы
43 Сравнить Известные изотопы у всех элементов →
Стабильные изотопы
6 Сравнить Стабильные изотопы у всех элементов →
Наиболее стабильный изотоп
Xe-132
Год открытия
1898

Распространённость

Содержание в земной коре
3e-5 мг/кг Сравнить Содержание в земной коре у всех элементов →
Содержание в океане
5 × 10−5 мг/л Сравнить Содержание в океане у всех элементов →

Кристаллическая структура

Параметр решётки a
620 pm

Электронная структура

Электроны по оболочкам
2, 8, 18, 18, 8 Сравнить Электроны по оболочкам у всех элементов →

Идентификаторы

Номер CAS
7440-63-3 Сравнить Номер CAS у всех элементов →
Символ терма
1S0
InChI
InChI=1S/Xe
Ключ InChI
FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N

Электронная конфигурация Измеренные

Заряд иона
Протоны 54
Электроны 54
Заряд Нейтральный атом
Конфигурация Xe: 4d¹⁰ 5s² 5p⁶
Электронная конфигурация
Измеренные
[Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p⁶
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶
Орбитальная диаграмма
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
6/6
4s
2/2
3d
10/10
4p
6/6
5s
2/2
4d
10/10
5p
6/6
Всего электронов: 54 Неспаренные: 0

Модель атома

Протоны 54
Нейтроны 78
Электроны 54
Массовое число 132
Стабильность Стабильный

Изотопы различаются числом нейтронов, массой и стабильностью, но не электронной конфигурацией нейтрального атома.

Схематическая модель атома, без соблюдения масштаба.

Атомный отпечаток

Спектр излучения / поглощения

0 / 0 (0 0 с интенсивностью)
Измеренные
Излучение Видимый диапазон: 380–750 нм

Распределение изотопов

13226,9086%12926,4006%13121,2324%1304,0710%1281,9102%1260,0890%Массовое числоСодержание в природе (%)
Массовое числоАтомная масса (а. е. м.)Содержание в природеПериод полураспада
126 Стабильный125,9042983 ± 0,00000380,0890%Стабильный
128 Стабильный127,903531 ± 0,00000111,9102%Стабильный
129 Стабильный128,9047808611 ± 0,00000000626,4006%Стабильный
130 Стабильный129,903509349 ± 0,000000014,0710%Стабильный
131 Стабильный130,90508406 ± 0,0000002421,2324%Стабильный
132 Стабильный131,9041550856 ± 0,000000005626,9086%Стабильный
Измеренные

Фаза / агрегатное состояние

1 атм / 101,325 кПа
Газ 25 °C (298,15 К)

Причина: на 133,1 °C выше температуры кипения (-108,1 °C)

Температура плавления -111,79 °C
Температура кипения -108,1 °C
Выше температуры кипения на 133,1 °C
0 К Текущая температура: 25 °C 6000 К
Шкала фазовых состояний

Схематично, без соблюдения масштаба

Твёрдое вещество
Жидкость
Газ
Плавление
Кипение
25°C
Твёрдое вещество
Жидкость
Газ
Текущее значение

Температуры фазовых переходов

Температура плавления Из литературы
-111,79 °C
Температура кипения Из литературы
-108,1 °C
Текущая фаза Расчётные
Газ

Энергии переходов

Теплота плавления Из литературы
0,02352697 eV

Энергия, необходимая для плавления 1 моль вещества при температуре плавления

Теплота испарения Из литературы
0,13100482 eV

Энергия, необходимая для испарения 1 моль вещества при температуре кипения

Плотность

Справочная плотность Из литературы
5,887 kg/m³

При стандартных условиях

Текущая плотность Оценочные
5,366476 kg/m³

Оценка по уравнению идеального газа при текущей T

Расширенные данные

Тройная точка Из литературы
-111,75 °C
Критическая точка Из литературы
16,583 °C

Атомные спектры

Показано 10 из 54. Сортировка по заряду иона (по возрастанию).

Данные о спектральных линиях ?

ИонЗарядВсего линийВероятности переходовОбозначения уровней
Xe I 011431871143
Xe II +11115221115
Xe III +2151201512
Xe IV +37690769
Xe V +42730273
Xe VI +51260126
Xe VII +61310131
Xe VIII +71350135
Xe IX +81440144
Xe X +983083
Данные NIST о спектральных линиях →

Данные об энергетических уровнях ?

ИонЗарядУровни
Xe I 0445
Xe II +1164
Xe III +2158
Xe IV +395
Xe V +455
Xe VI +573
Xe VII +673
Xe VIII +783
Xe IX +861
Xe X +963
Данные NIST об энергетических уровнях →
54 Xe 131.293

Ксенон — Визуализатор атомных орбиталей

[Kr]5s24d105p6
Энергетические уровни 2 8 18 18 8
Степени окисления 0, +2, +4, +6, +8
HOMO 5p n=5 · l=1 · m=-1
Ксенон — предварительный просмотр визуализатора атомных орбиталей
Three.js загружается только по запросу
54 Xe 131.293

Ксенон — Визуализатор кристаллической структуры

Face-Centered Cubic · Символ Пирсона cF4
Экспериментальные
Символ Пирсона cF4
Коорд. число 12
Коэффициент упаковки 74.000%
При стандартных условиях кристаллическая структура отсутствует — газ при 298 К и 1 атм
Структура твёрдой фазы при 293 К
Ксенон — предварительный просмотр визуализатора кристаллической структуры
Three.js загружается только по запросу

Ионные радиусы

ЗарядКоординацияСпинРадиус
+84Нет данных40 пм
+86Нет данных48 пм

Соединения

Xe
131,290 а. е. м.
Xe
132,906 а. е. м.
Xe
126,905 а. е. м.
Xe
128,905 а. е. м.
Xe
131,904 а. е. м.
Xe
122,909 а. е. м.
Xe
134,907 а. е. м.
Xe
123,906 а. е. м.
Xe
124,906 а. е. м.
Xe
130,905 а. е. м.
Xe
121,908 а. е. м.
Xe
136,912 а. е. м.
Xe
137,914 а. е. м.
Xe
127,904 а. е. м.
Xe
133,905 а. е. м.
Xe
119,912 а. е. м.
Xe
120,912 а. е. м.
Xe
125,904 а. е. м.
Xe
135,907 а. е. м.
Xe
129,904 а. е. м.

Изотопы (6)

Natural xenon is composed of nine stable isotopes. In addition to these, 20 unstable isotopes have been characterized. Before 1962, it had generally been assumed that xenon and other noble gases were unable to form compounds. Evidence has been mounting in the past few years that xenon, as well as other members of zero valance elements, do form compounds. Among the "compounds" of xenon now reported are sodium perxenate, xenon deuterate, xenon hydrate, difluoride, tetrafluoride, and hexafluoride. Xenon trioxide, which is highly explosive, has been prepared. More than 80 xenon compounds have been made with xenon chemically bonded to fluorine and oxygen. Some xenon compounds are colored. Metallic xenon has been produced, using several hundred kilobars of pressure. Xenon in a vacuum tube produces a beautiful blue glow when excited by an electrical discharge.

Массовое числоАтомная масса (а. е. м.)Содержание в природеПериод полураспадаТип распада
126 Стабильный125,9042983 ± 0,00000380,0890% ± 0,0002%Стабильный
stable
128 Стабильный127,903531 ± 0,00000111,9102% ± 0,0008%Стабильный
stable
129 Стабильный128,9047808611 ± 0,00000000626,4006% ± 0,0082%Стабильный
stable
130 Стабильный129,903509349 ± 0,000000014,0710% ± 0,0013%Стабильный
stable
131 Стабильный130,90508406 ± 0,0000002421,2324% ± 0,0030%Стабильный
stable
132 Стабильный131,9041550856 ± 0,000000005626,9086% ± 0,0033%Стабильный
stable
126 Стабильный
Атомная масса (а. е. м.) 125,9042983 ± 0,0000038
Содержание в природе 0,0890% ± 0,0002%
Период полураспада Стабильный
Тип распада
stable
128 Стабильный
Атомная масса (а. е. м.) 127,903531 ± 0,0000011
Содержание в природе 1,9102% ± 0,0008%
Период полураспада Стабильный
Тип распада
stable
129 Стабильный
Атомная масса (а. е. м.) 128,9047808611 ± 0,000000006
Содержание в природе 26,4006% ± 0,0082%
Период полураспада Стабильный
Тип распада
stable
130 Стабильный
Атомная масса (а. е. м.) 129,903509349 ± 0,00000001
Содержание в природе 4,0710% ± 0,0013%
Период полураспада Стабильный
Тип распада
stable
131 Стабильный
Атомная масса (а. е. м.) 130,90508406 ± 0,00000024
Содержание в природе 21,2324% ± 0,0030%
Период полураспада Стабильный
Тип распада
stable
132 Стабильный
Атомная масса (а. е. м.) 131,9041550856 ± 0,0000000056
Содержание в природе 26,9086% ± 0,0033%
Период полураспада Стабильный
Тип распада
stable

Расширенные данные о свойствах

Ковалентные радиусы (расширенные данные)

Ковалентный радиус (по Пююккё)
131 pm
Ковалентный радиус (по Пююккё, двойная связь)
135 pm
Ковалентный радиус (по Пююккё, тройная связь)
122 pm

Ван-дер-ваальсовы радиусы

Bondi
216 pm
Alvarez
228 pm
UFF
440,4 pm
MM3
228 pm

Атомные и металлические радиусы

Атомный радиус (по Раму)
232 pm

Шкалы нумерации

Mendeleev
116
Pettifor
5
Glawe
5

Шкалы электроотрицательности

Ghosh
0
Gunnarsson–Lundqvist
5
Robles–Bartolotti
4

Поляризуемость и дисперсия

Дипольная поляризуемость
27,32 a.u.
Дипольная поляризуемость (неопределённость)
0,2 a.u.
C₆ (Gould–Bučko)
302 Ha·Bohr6

Химическое сродство

Сродство к протону
499,6 kJ/mol
Газофазная основность
478,1 kJ/mol

Свойства благородных газов

Плотность (25 °C) 5,894 g/L
Реакции
O₂forms oxides indirectly (XeO3, XeO4)
HALOGENSXeF2, XeF4, XeF6
OXIDES_TYPEacidic

Фазовые переходы и аллотропные модификации

Температура плавления161,4 K
Температура кипения165,05 K
Критическая точка (температура)289,73 K
Критическая точка (давление)5,84 MPa
Тройная точка (температура)161,4 K
Тройная точка (давление)81,77 kPa

Категории степеней окисления

+4 main
+8 extended
+6 main
+2 main

Расширенные справочные данные

Константы экранирования (11)
nОрбитальσ
1s1,0785
2p4,1654
2s14,197
3d14,0532
3p18,3324
3s18,4236
4d32,1068
4p29,0428
4s27,8272
5p41,5755
Подробные данные о кристаллических радиусах (2)
ЗарядCNСпинrcrystal (pm)Происхождение
8IV54
8VI62
Типы распада изотопов (68)
ИзотопРежимИнтенсивность
108A100%
109A100%
109B+—
109B+p—
110A64%
110B+36%
110B+p—
111B+89,6%
111A10,4%
111B+p—
Факторы рассеяния рентгеновского излучения (509)
Энергия (eV)f₁f₂
10—0
10,1617—0
10,3261—0
10,4931—0
10,6628—0
10,8353—0
11,0106—0
11,1886—0
11,3696—0
11,5535—0

Дополнительные данные

Оценочная распространённость в земной коре

The estimated element abundance in the earth's crust.

Оценочная распространённость в земной коре

3×10-5 milligrams per kilogram

Источники (1)

Оценочная распространённость в океане

The estimated element abundance in the earth's oceans.

Оценочная распространённость в океане

5×10-5 milligrams per liter

Источники (1)

Изотопы в криминалистике и антропологии

Information on the use of this element's isotopes in forensic science and anthropology.

Radiogenic xenon isotopes are produced by nuclear reactions in atomic bombs and nuclear reactors. For example, 131Xe, 133Xe, and 135Xe are some of the fission products of 235U and 239Pu, and finding these isotopes would be evidence of a nuclear bomb reaction. Measurements of xenon isotopes (e.g. in the atmosphere or the subsurface) have been used to identify contamination from these sources, for example, to detect faults in nuclear reactors or to monitor compliance with nuclear test bans (Fig. IUPAC.54.1) [396] P. R. J. Saey, C. Schlosser, P. Achim, M. Auer, A. Axelsson, A. Becker, X. Blanchard, G. Brachet, L. Cella, L.-E. De Geer, M. B. Kalinowski, G. Le Petit, J. Peterson, V. Popov, Y. Popov, A. Ringbom, H. Sartorius, T. Taffary, M. Zähringer. Pure Appl. Geophy.167, 499 (2010)..

Источники (2)
  • [396] P. R. J. Saey, C. Schlosser, P. Achim, M. Auer, A. Axelsson, A. Becker, X. Blanchard, G. Brachet, L. Cella, L.-E. De Geer, M. B. Kalinowski, G. Le Petit, J. Peterson, V. Popov, Y. Popov, A. Ringbom, H. Sartorius, T. Taffary, M. Zähringer. Pure Appl. Geophy.167, 499 (2010).
  • [4] IUPAC Periodic Table of the Elements and Isotopes (IPTEI) https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703

Источники

(9)
3 IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW)
Xenon

Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.

4 IUPAC Periodic Table of the Elements and Isotopes (IPTEI)

The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.

Примечание к лицензии: Copyright (c) 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry. The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) contribution within Pubchem is provided under a CC-BY-NC-ND 4.0 license, unless otherwise stated.
5 Jefferson Lab, U.S. Department of Energy
Xenon

Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/

Примечание к лицензии: Please see citation and linking information: https://education.jlab.org/faq/index.html
6 Los Alamos National Laboratory, U.S. Department of Energy
Xenon

The periodic table at the LANL (Los Alamos National Laboratory) contains basic element information together with the history, source, properties, use, handling and more. The provenance data may be found from the link under the source name.

7 NIST Physical Measurement Laboratory
Xenon

The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database

8 PubChem Elements
Xenon

This section provides all form of data related to element Xenon.

9 PubChem Elements
Xenon

The element property data was retrieved from publications.

Последнее обновление:

Данные проверены:

Содержание проверено на соответствие новейшим научным данным.