Xenon

Eigenschaften des Elements

Einordnung in das Periodensystem
der Elemente und Eigenschaften
Atombau
Ordnungszahl: 5454 Protonen
54 Elektronen
5. Periode5 besetzte Elektronenschale
VIII. Hauptgruppe8 Außenelektron
Elektronenkonfiguration im GrundzustandKr 5s24d1 05p6
Elektronegativität 
Ionisierungsenergie in eV12,130
häufigste OxidationszahlenII, IV, VI
Atommasse des Elements in u

131,30

Atomradius in 10- 1 0m2,18
Ionenradius in 10- 1 0m1,9 (+1)
Aggregatzustand im Normalzustandgasförmig

Stoffkonstanten und Häufigkeit des Vorkommens in der Natur

Dichte in Bild bei 25 °C5,8
Härte nach Mohs und nach Brinell 
Schallgeschwindigkeit in Bild1090
Schmelztemperatur in °C-112
spezifische Schmelzwärme in Bild23,61
Siedetemperatur in °C-108
spezifische Verdampfungswärme in Bild96,35
Standardentropie S0 in Bild170
Wärmeleitfähigkeit in Bild (bei 27 °C)0,005 69
spezifische Wärmekapazität in Bild0,16
Volumenausdehnungskoeffizient in 10- 3 Bild 
spez. elektrischer Widerstand in Bild 
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 ZMassenzahl AAtommasse in uHäufigkeit
in %
Art der Strahlung
und Energie in MeV
Halbwertszeit
54124123,9060,10%  
 126125,904 2880,09%  
 128127,903 5401,92%  
 129128,904 78426,4%  
 130129,903 5094,0%  
 131130,905 08521,2%  
 132131,904 16126,9%  
 133132,905künstlichβ Bild: 0,35,3 d
 134133,905 39710,5%  
 135134,907künstlichβ Bild: 0,99,1 h
 136135,907 2218,9%  

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 3Xe 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.

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