Pierwiastek chemiczny · karta referencyjna

54Xe

Ksenon

Ksenon to pierwiastek o liczbie atomowej 54 (Xe), położony w okresie 5, grupie 18 i bloku p. Stan odniesienia w temperaturze pokojowej: gaz. Konfiguracja elektronowa: [Kr] 4d10 5s2 5p6.

Liczba atomowa54

Standardowa masa atomowa131.293(6)

Grupa18

Okres5

Blokp

Konfiguracja elektronowa[Kr] 4d10 5s2 5p6

Budowa elektronowa

Co steruje jego chemią

Gazy szlachetne mają zapełnioną zewnętrzną powłokę elektronową, co silnie ogranicza ich reaktywność. Dla cięższych członów grupy znane są jednak związki chemiczne powstające w odpowiednio silnie utleniających warunkach.

Konfiguracja elektronowa atomu to [Kr] 4d10 5s2 5p6. Liczba i energia elektronów walencyjnych wpływają na tworzenie wiązań, typowe stopnie utlenienia oraz podobieństwa z sąsiednimi pierwiastkami.

Formy chemiczne

Związki, jony i materiały

W stanie wolnym występuje jako gaz jednoatomowy. Związki chemiczne są nieliczne, lecz dla cięższych gazów szlachetnych znane są połączenia, zwłaszcza z fluorem i tlenem.

Zachowanie fizyczne

Stan skupienia i przemiany fazowe

W temperaturze pokojowej stanem odniesienia jest gaz. Podawana gęstość wynosi 5.894 g/L. Temperatura topnienia wynosi 161.4 K (-111.7 °C). Temperatura wrzenia wynosi 165.1 K (-108.1 °C). Ciśnienie, czystość próbki i struktura krystaliczna mogą wpływać na mierzone właściwości fizyczne.

Występowanie i zastosowania

Gdzie występuje i do czego jest używany

W praktyce najważniejsze konteksty występowania i zastosowań to: Oświetlenie, Aparatura obrazowania medycznego oraz Napęd jonowy.

W praktyce

Konkretne przykłady zastosowań

Oświetlenie

Odpowiednie atomy, jony lub związki mogą pochłaniać i emitować światło o charakterystycznych długościach fali, co wykorzystuje się w źródłach światła i materiałach luminescencyjnych.

Aparatura obrazowania medycznego

W tym zastosowaniu wykorzystuje się właściwości chemiczne lub fizyczne tego pierwiastka i jego związków, dobrane do konkretnych wymagań materiału lub procesu.

Napęd jonowy

W napędzie jonowym obojętny gaz jest jonizowany, a powstałe jony przyspiesza się polem elektrycznym, uzyskując niewielki, lecz długotrwały ciąg.

Położenie w układzie okresowym

Co mówią sąsiednie pierwiastki

Pierwiastek znajduje się w okresie 5 i grupie 18. W jego rzeczywistym otoczeniu w układzie okresowym widać między innymi: Brom, Krypton, Jod, Ksenon, Astat, Radon. Porównanie tych pozycji pomaga zrozumieć zmiany promienia atomowego, energii jonizacji, elektronów walencyjnych i sposobów tworzenia wiązań.

Dane referencyjne

Właściwości fizyczne i atomowe

Klasyfikacjagaz szlachetny

Stan w temperaturze pokojowejgaz

Powłoki elektronowe2 · 8 · 18 · 18 · 8

Gęstość5.894 g/L

Temperatura topnienia161.4 K (-111.7 °C)

Temperatura wrzenia165.1 K (-108.1 °C)

Elektroujemność Paulinga2.6

Pierwsza energia jonizacji1 170 kJ/mol

Powinowactwo elektronowe—

Wartości opisują pierwiastek lub atom obojętny tam, gdzie ma to zastosowanie. Dane fizyczne mogą zależeć od odmiany alotropowej, ciśnienia i warunków pomiaru.

Historia

Odkrycie i identyfikacja

Odkrycie pierwiastka wiąże się z osobą lub zespołem: William Ramsay. Rozpoznanie nowego pierwiastka, uzyskanie czystej próbki i późniejsze przypisanie współczesnej liczby atomowej nie zawsze następowały w tym samym czasie.

Izotopy i masa atomowa

Jak skład izotopowy zmienia liczby

Standardowa masa atomowa wynosi 131.293(6). Wartość ta odnosi się do składu izotopowego naturalnego materiału ziemskiego, a nie do masy jednego konkretnego atomu.

Pierwiastek ma co najmniej jeden trwały izotop. Izotopy mają tę samą liczbę protonów, lecz różną liczbę neutronów, dlatego zachowują tożsamość chemiczną pierwiastka, ale różnią się masą atomową.

Bezpieczeństwo

Postępowanie i narażenie

Gaz nie musi być toksyczny chemicznie, ale w zamkniętej przestrzeni może wypierać tlen. Przy pracy z dużymi ilościami potrzebne są odpowiednia wentylacja i kontrola stężenia tlenu.