Chemisches Element · Referenzseite

54Xe

Xenon

Xenon ist Element 54 (Xe) in Periode 5, Gruppe 18 und im p-Block. Bei Raumtemperatur ist der Referenzzustand gasförmig. Die Elektronenkonfiguration lautet [Kr] 4d10 5s2 5p6.

Ordnungszahl54

Standard-Atomgewicht131.293(6)

Gruppe18

Periode5

Blockp

Elektronenkonfiguration[Kr] 4d10 5s2 5p6

Elektronenstruktur

Was seine Chemie bestimmt

Die äußere Elektronenschale ist abgeschlossen. Dadurch ist die Tendenz, Elektronen aufzunehmen, abzugeben oder in Bindungen zu teilen, deutlich geringer als bei den benachbarten Elementen.

Die Konfiguration [Kr] 4d10 5s2 5p6 entspricht einer geschlossenen Valenzschale. Bei den schwereren Edelgasen sind unter geeigneten Bedingungen dennoch einige Verbindungen bekannt; „reaktionsträge“ bedeutet daher nicht völlig reaktionslos.

Chemische Formen

Verbindungen, Ionen und Materialien

Xenon liegt elementar als einatomiges Gas vor. Bei den leichteren Edelgasen sind stabile Verbindungen selten; bei schwereren Mitgliedern kann die Chemie unter geeigneten Bedingungen vielfältiger werden.

Physikalisches Verhalten

Aggregatzustand und Phasenübergänge

Der Referenzzustand von Xenon bei Raumtemperatur ist gasförmig. Zu den angegebenen Stoffdaten gehören Dichte: 5.894 g/L; Schmelzpunkt: 161.4 K (-111.7 °C); Siedepunkt: 165.1 K (-108.1 °C). Messwerte können von Reinheit, Druck, Kristallstruktur oder allotroper Form abhängen.

Vorkommen und Anwendungen

Wo Xenon vorkommt und wofür es verwendet wird

Xenon kommt in natürlichen Rohstoffen, Mineralen oder chemischen Verbindungen vor und wird technisch unter anderem in Bereichen wie Beleuchtung, Medizinische Bildgebung und Ionenantrieb eingesetzt.

In der Praxis

Konkrete Anwendungsbeispiele

Beleuchtung

Xenon wird in Beleuchtungssystemen eingesetzt, wenn Atome, Ionen oder Verbindungen charakteristische Lichtemissionen erzeugen.

Medizinische Bildgebung

Xenon wird in ausgewählten Materialien oder Komponenten der medizinischen Bildgebung eingesetzt, wenn seine magnetischen, optischen, nuklearen oder strahlenabsorbierenden Eigenschaften nützlich sind.

Ionenantrieb

Xenon kann als Arbeitsmedium oder Bestandteil bestimmter elektrischer Antriebssysteme für Raumfahrzeuge dienen.

Position im Periodensystem

Was die Nachbarelemente zeigen

Xenon steht in Periode 5, Gruppe 18 und im p-Block. Im dargestellten Ausschnitt liegen links davon Krypton, Iod; rechts davon Astat, Radon. Solche Vergleiche zeigen, welche Eigenschaften sich innerhalb einer Periode oder Gruppe regelmäßig verändern und welche Besonderheiten das Element selbst besitzt.

Referenzdaten

Physikalische und atomare Eigenschaften

KlassifikationEdelgas

Aggregatzustand bei RaumtemperaturGasförmig

Elektronenschalen2 · 8 · 18 · 18 · 8

Dichte5.894 g/L

Schmelzpunkt161.4 K (-111.7 °C)

Siedepunkt165.1 K (-108.1 °C)

Pauling-Elektronegativität2.6

Erste Ionisierungsenergie1 170 kJ/mol

Elektronenaffinität—

Die Werte beziehen sich, soweit anwendbar, auf das Element oder das neutrale Atom. Stoffdaten können von allotroper Form, Druck, Reinheit und Messbedingungen abhängen.

Geschichte

Entdeckung und Identifizierung

Die Entdeckung beziehungsweise Identifizierung von Xenon wird mit William Ramsay verbunden. Entdeckung, Isolierung einer reinen Probe und Einordnung über die moderne Ordnungszahl erfolgten historisch nicht immer im selben Schritt.

Isotope und Atomgewicht

Wie die Isotopenzusammensetzung die Zahlen verändert

Das Standard-Atomgewicht beträgt 131.293(6). Es beschreibt die mittlere natürliche Isotopenzusammensetzung terrestrischen Materials und nicht die Masse eines einzelnen Atoms.

Isotope von Xenon besitzen dieselbe Protonenzahl, unterscheiden sich aber in der Zahl der Neutronen. Dadurch ändern sich Atommasse und bei radioaktiven Isotopen auch Kernstabilität und Halbwertszeit.

Sicherheit

Umgang und Exposition

Gasförmiges Xenon muss nicht chemisch giftig sein, kann aber in geschlossenen Räumen Sauerstoff verdrängen. Bei größeren Mengen sind Lüftung und Sauerstoffüberwachung wichtig.