Xenon

Eigenschaften des Elements

Stoffkonstanten und Häufigkeit des Vorkommens in der Natur

Dichte in bei 25 °C	5,8
Härte nach Mohs und nach Brinell
Schallgeschwindigkeit in	1090
Schmelztemperatur in °C	-112
spezifische Schmelzwärme in	23,61
Siedetemperatur in °C	-108
spezifische Verdampfungswärme in	96,35
Standardentropie S0 in	170
Wärmeleitfähigkeit in (bei 27 °C)	0,005 69
spezifische Wärmekapazität in	0,16
Volumenausdehnungskoeffizient in 10- 3
spez. elektrischer Widerstand in
Anteil in der Erdhülle in % (Atmosphäre, Wasser, Erdkruste bis 10 km Tiefe)	2,4 · 10- 9

Isotope des Elements 

Natürliches Xenon besteht aus einem Gemisch aus neun stabilen Isotopen. Daneben sind noch 24 radioaktive, künstliche Isotope hergestellt worden.

Ordnungszahl Z	Massenzahl A	Atommasse in u	Häufigkeit in %	Art der Strahlung und Energie in MeV	Halbwertszeit
54	124	123,906	0,10%
	126	125,904 288	0,09%
	128	127,903 540	1,92%
	129	128,904 784	26,4%
	130	129,903 509	4,0%
	131	130,905 085	21,2%
	132	131,904 161	26,9%
	133	132,905	künstlich	β : 0,3	5,3 d
	134	133,905 397	10,5%
	135	134,907	künstlich	β : 0,9	9,1 h
	136	135,907 221	8,9%

Weitere Eigenschaften

Xenon gehört zu den Edelgasen und ist farb-, geruch- und geschmacklos. In Wasser löst es sich nur wenig. Im Vergleich zu seinen Homologen ist Xenon ein relativ reaktionsfreudiges Element. Xenon besitzt eine abgeschlossene äußere Elektronenschale und ist demnach ein chemisch träges Gas. In seinen Verbindungen geht es meist kovalente Bindungen ein und tritt in den Oxidationsstufen II, IV, VI und VIII auf. Thermodynamisch stabile Verbindungen geht es mit Fluor ein. Mit Fluor verbindet sich Xenon direkt nur bei 400 °C, elektrischen Entladungen und Lichteinwirkung, und bildet dabei die Fluoride der Form XeF₂, XeF₄ und XeF₆. Mit Chlor bildet es Verbindungen der Form XeCl₂ und XeCl₄, mit Brom XeBr₂. Mit Sauerstoff bildet es die Oxide XeO₃ und XeO₄. Bekannt sind auch die Fluoridoxide XeOF₂, XeO₂F₂, XeOF₄, XeO₃F₂ und XeO₂F₄. Bei der Umsetzung der wässrigen Lösung von XeO₃ mit Laugen bilden sich
Xenate HXeO₄ ^- und Perxenate XeO₆ ^{4 -}.

Entdeckung

Sir WILLIAM RAMSY (1852-1916) und MORRIS WILLIAM TRAVERS (1872-1961) entdeckten Xenon 1898 bei der Spektralanalyse im Destillationsrückstand von fast 100 t flüssiger Luft und isolierten das neue Element. RAMSY schlug für das neue Element den Namen «Xenon» mit dem chemischen Symbol «Xe» vor. 1962 gelang dem Amerikaner NEIL BARTLETT, die Synthese einer Edelgasverbindung als Folge der Reaktion von Platinhexafluorid mit Xenon zu Xenonhexafluoroplatinat(V). Wenig später stellte der deutsche Chemiker RUDOLPH REINHOLD HOPPE die erste binäre Edelgasverbindung Xenon(II)-fluorid her.

Vorkommen/Herstellung

Das Edelgas gehört zu den seltensten Elementen und steht an 81. Stelle der Elementhäufigkeit. Xenon-Isotope finden sich spurenweise auch in uranhaltigen Mineralen und in Meteoriten, in denen sie durch Uranspaltung entstehen. Als Element kommt es in der Luft vor, 1 m³ Luft enthält 0,087 ml Xenon. Xenon fällt als Nebenprodukt bei der Sauerstoffherstellung durch fraktionierte Destillation verflüssigter Luft an. Dabei wendet man ein Verfahren von GEORGES CLAUDE an. In diesem werden die hochsiedenden Elemente mit flüssiger Luft aus einer größeren Menge vorgekühlter Luft herausgewaschen. Die in flüssiger Luft gelösten Edelgase werden in einer Rektifikationsanlage getrennt und durch fraktionierte Adsorption und Desorption gereinigt.

Verwendung

In kerntechnischen Geräten und Anlagen findet Xenon als inertes Schutzgas Anwendung. Es wird auch als Füllgas in Bauteilen für Radar-Anlagen, in Xenon-Blitzröhren, Xenon-Lasern und in Niederdruckentladungslampen verwendet, ebenso in Xenonhochdrucklampen. In der Medizin wird es als Narkotikum in Form eines Sauerstoff-Xenon-Gemischs verwendet. Das Nuklid ^{1 3 3}Xe findet Anwendung in der Nuklearmedizin bei Durchblutungsuntersuchungen innerer Organe.

Wichtige Verbindungen

Neben vielen instabilen Verbindungen, die von diesem schweren Edelgas inzwischen synthetisiert wurden, sind die Fluoride XeF₂, XeF₄ und XeF₆, die Oxide XeO₂ und
XeO₃ sowie die Oxidfluoride XeOF₄ und XeO₂F₂ hervorhebenswert.

Bau

Xenon ist ein einatomiges Edelgas.