Élément chimique · fiche de référence

54Xe

Xénon

Le xénon est l’élément 54 (Xe), situé en période 5, groupe 18 et dans le bloc p. À température ambiante, son état de référence est gazeux. Sa configuration électronique est [Kr] 4d10 5s2 5p6.

Numéro atomique54

Poids atomique standard131,293(6)

Groupe18

Période5

Blocp

Configuration électronique[Kr] 4d10 5s2 5p6

Structure électronique

Ce qui gouverne sa chimie

La couche électronique externe est complète, ce qui réduit fortement la tendance à gagner, perdre ou partager des électrons. C’est la raison principale de la faible réactivité des gaz nobles par rapport aux groupes voisins.

Les gaz nobles les plus lourds ne sont toutefois pas totalement inertes : certains forment des composés dans des conditions adaptées, notamment avec des éléments très électronégatifs. La tendance est donc une faible réactivité, pas une impossibilité absolue de réagir.

Formes chimiques

Composés, ions et matériaux

Le xénon est monoatomique dans les conditions ordinaires. Les composés de gaz nobles restent inhabituels, mais les membres lourds peuvent réagir dans des conditions fortement oxydantes ; la chimie du xénon comprend notamment des fluorures et oxydes bien caractérisés.

Comportement physique

État et changements de phase

À température ambiante, l’état de référence est gazeux. La masse volumique indiquée est 5,894 g/L. Le point de fusion est 161,4 K (-111,7 °C). Le point d’ébullition est 165,1 K (-108,1 °C). La pression, la pureté et la structure cristalline peuvent modifier les valeurs mesurées.

Présence et applications

Présence, formes et usages

Le xénon est un gaz noble présent seulement à l’état de trace dans l’atmosphère. Il est utilisé dans certaines lampes, lasers et dispositifs d’imagerie ; il peut aussi servir d’agent anesthésique dans des applications spécialisées.

Dans la pratique

Exemples d’utilisations concrètes

éclairage

Le xénon est utilisé parce que ses atomes ou ses composés interagissent avec la lumière d’une manière utile et reproductible.

imagerie médicale

Le xénon est utilisé dans des agents d’imagerie, des détecteurs ou des composants spécialisés des systèmes d’imagerie médicale.

propulsion ionique

Le xénon est ionisé puis accéléré électriquement pour produire une poussée très efficace dans l’espace.

Position périodique

Ce que montrent les éléments voisins

Le xénon est en période 5 et dans le groupe 18. Dans le voisinage affiché, l’iode est immédiatement à sa gauche sur la même période ; le krypton est au-dessus et le radon au-dessous dans le même groupe. Ces positions permettent de comparer le rayon atomique, l’énergie d’ionisation et les modes de liaison avec les éléments proches.

Données de référence

Propriétés physiques et atomiques

Classificationgaz noble

État à température ambiantegaz

Électrons par couche2 · 8 · 18 · 18 · 8

Masse volumique5,894 g/L

Point de fusion161,4 K (-111,7 °C)

Point d’ébullition165,1 K (-108,1 °C)

Électronégativité de Pauling2,6

Première énergie d’ionisation1 170 kJ/mol

Affinité électronique—

Les valeurs décrivent l’élément ou l’atome neutre lorsque cela s’applique. Les propriétés physiques peuvent dépendre de l’allotrope, de la pression et des conditions de mesure.

Histoire

Découverte et identification

La découverte du xénon est associée à William Ramsay. L’identification de l’élément, son isolement sous forme pure et l’attribution ultérieure de son numéro atomique ne correspondent pas nécessairement au même moment historique.

Isotopes et poids atomique

Ce que signifie la valeur du tableau

Le poids atomique standard est 131.293(6). Cette valeur décrit la composition isotopique de la matière terrestre naturelle ; ce n’est pas la masse d’un atome particulier.

Le xénon possède au moins un isotope stable. Les isotopes ont le même nombre de protons et appartiennent donc au même élément, mais ils diffèrent par leur nombre de neutrons et leur masse atomique.

Précautions

Manipulation et exposition

Le gaz n’est pas nécessairement toxique chimiquement, mais il peut remplacer l’oxygène dans un espace confiné. La ventilation et le contrôle de l’atmosphère sont essentiels en grande quantité.