Chemisch element · referentiefiche

54Xe

Xenon

Xenon (Xe) is element 54 van het periodiek systeem, een edelgas in groep 18, periode 5 en het p-blok. De elektronenconfiguratie [Kr] 4d10 5s2 5p6 helpt verklaren hoe het element bindt en reageert; de referentietoestand bij kamertemperatuur is gas.

Atoomnummer54

Standaard atoomgewicht131.293(6)

Groep18

Periode5

Blokp

Elektronenconfiguratie[Kr] 4d10 5s2 5p6

Elektronenstructuur

Wat bepaalt de chemie?

Edelgassen hebben een gevulde buitenste elektronenschil. Daardoor zijn geïsoleerde atomen onder gewone omstandigheden weinig geneigd om elektronen op te nemen, af te staan of te delen.

Voor xenon laat de configuratie [Kr] 4d10 5s2 5p6 zien waarom de vrije atomen relatief inert zijn. Bij de zwaardere edelgassen kunnen sterke reagentia onder speciale omstandigheden toch verbindingen vormen.

Chemische vormen

Verbindingen, ionen en materialen

De vrije mono-atomaire vorm domineert. Voor de lichtere edelgassen zijn stabiele verbindingen uitzonderlijk; enkele zwaardere leden kunnen met zeer elektronegatieve elementen verbindingen vormen onder geschikte omstandigheden.

Fysisch gedrag

Toestand en faseovergangen

Bij kamertemperatuur is de referentietoestand gas. De vermelde dichtheid is 5.894 g/L. Het smeltpunt is 161.4 K (-111.7 °C). Het kookpunt is 165.1 K (-108.1 °C). Druk, zuiverheid en kristalstructuur kunnen gemeten waarden verschuiven; bij elementen met meerdere allotropen kan ook de structuur zelf een duidelijk verschil maken.

Voorkomen en toepassingen

Waar xenon voorkomt en wordt gebruikt

In de praktijk komt xenon vooral naar voren in toepassingen en contexten zoals verlichting, medische beeldvorming en ionenvoortstuwing.

In de praktijk

Concrete toepassingen

Verlichting

Xenon speelt een rol bij verlichting. De relevante eigenschap hangt af van de chemische vorm, samenstelling en het materiaal of proces waarin het element wordt gebruikt.

Medische beeldvorming

Xenon speelt een rol bij medische beeldvorming. De relevante eigenschap hangt af van de chemische vorm, samenstelling en het materiaal of proces waarin het element wordt gebruikt.

Ionenvoortstuwing

Xenon wordt gebruikt als drijfgas in ionenmotoren. Het gas is inert, relatief zwaar en gemakkelijk te ioniseren, waardoor versneld xenon een efficiënte stuwstraal kan vormen.

Positie in het periodiek systeem

Wat de naburige elementen laten zien

Xenon staat in periode 5, groep 18 en het p-blok. De getoonde omgeving bevat onder meer Broom, Krypton, Jodium, Astaat. Vergelijking met deze elementen helpt trends in atoomgrootte, ionisatie-energie, elektronegativiteit en binding langs het periodiek systeem te volgen.

Referentiegegevens

Fysische en atomaire eigenschappen

Classificatieedelgas

Toestand bij kamertemperatuurgas

Elektronenschillen2 · 8 · 18 · 18 · 8

Dichtheid5.894 g/L

Smeltpunt161.4 K (-111.7 °C)

Kookpunt165.1 K (-108.1 °C)

Pauling-elektronegativiteit2.6

Eerste ionisatie-energie1 170 kJ/mol

Elektronenaffiniteit—

De waarden beschrijven het element of het neutrale atoom waar van toepassing. Fysische gegevens kunnen afhangen van allotroop, druk, zuiverheid en meetomstandigheden.

Geschiedenis

Ontdekking en identificatie

De ontdekking van xenon wordt in deze historische registratie in verband gebracht met William Ramsay. Herkenning als element, isolatie van een zuiver monster en de latere definitie via het atoomnummer vonden niet noodzakelijk op hetzelfde moment plaats.

Isotopen

Hoe isotopensamenstelling de getallen verandert

Het standaard atoomgewicht is 131.293(6). Deze waarde beschrijft de natuurlijke isotopensamenstelling van terrestrisch materiaal en is niet de massa van één specifiek atoom.

Xenon heeft ten minste één stabiele isotoop. Isotopen hebben hetzelfde aantal protonen en horen dus bij hetzelfde element, maar verschillen in neutronental en atoommassa.

Veiligheid

Omgang en blootstelling

De risico’s van xenon hangen af van chemische vorm, dosis en blootstellingsroute. Het element, zijn ionen en zijn verbindingen kunnen zeer verschillende biologische en milieueffecten hebben; controleer daarom de veiligheidsgegevens van de werkelijk gebruikte stof.