Perxenato

En química , _los perxenatos son sales del anión amarillo ^{[ 1 ] que} contiene xenón XeO₄⁻₆ . ^{[ 2 ]} Este anión tiene una geometría molecular octaédrica , según lo determinado por espectroscopia Raman , con ángulos de enlace O–Xe–O que varían entre 87° y 93°. ^{[ 3 ]} La longitud del enlace Xe–O se determinó por cristalografía de rayos X en 1,875  Å. ^{[ 4 ]}

Los perxenatos se sintetizan por desproporción del trióxido de xenón cuando se disuelve en álcali fuerte : ^{[ 5 ]}

2 XeO ₃ ( s ) + 4 OH ⁻ ( ac ) → Xe ( g ) + XeO ^{4 −} ₆ ( ac ) + O ₂ ( g ) + 2 H ₂ O ( l )

Cuando se utiliza Ba(OH) _₂ como álcali, el perxenato de bario puede cristalizarse a partir de la solución resultante. ^{[ 5 ]}

El ácido perxénico es el ácido conjugado inestable del anión perxenato, formado por la disolución de tetróxido de xenón en agua . No se ha aislado como ácido libre, porque en condiciones ácidas se descompone rápidamente en trióxido de xenón , agua y oxígeno gaseoso: ^{[ 6 ] [ 7 ]}

2 HXeO 3− 6 + 6 H ⁺ → 2 XeO ₃ + 4 H ₂ O + O ₂

Su fórmula extrapolada, H ₄ XeO ₆ , se infiere de la geometría octaédrica del ion perxenato ( XeO ⁴⁻ ₆ ) en sus sales de metales alcalinos . ^{[ 6 ] [ 4 ]}

El pKa del _ácido perxénico acuoso se ha calculado indirectamente que es inferior a 0, lo que lo convierte en un ácido extremadamente fuerte. Su primera ionización produce el anión H₃ XeO ⁻ ₆ , que tiene_unKa de 4,29, todavía relativamente ácido. La especie dos veces desprotonadaH₂ XeO ²⁻ ₆ tiene_unKa de 10,81. ^{[ 8 ]} Sin embargo, debido a su rápida descomposición en condiciones ácidas como se describió anteriormente, se le conoce más comúnmente como sales de perxenato, que contienen el aniónXeO ⁴⁻ ₆ . ^{[ 6 ] [ 2 ]}

El ácido perxénico y el anión XeO ⁴⁻ ₆ son ambos agentes oxidantes fuertes , ^{[ 9 ]} capaces de oxidar plata(I), cobre(II) y manganeso(II) a (respectivamente) plata(III), cobre(III), ^{[ 10 ]} y permanganato . ^{[ 11 ]} El anión perxenato es inestable en soluciones ácidas, ^{[ 10 ]} reduciéndose casi instantáneamente a HXeO ⁻ ₄ . ^{[ 1 ]}

Las sales de sodio , potasio y bario son solubles. ^{[ 12 ]} La solución de perxenato de bario se utiliza como material de partida para la síntesis de tetróxido de xenón (XeO ₄ ) mezclándola con ácido sulfúrico concentrado : ^{[ 13 ]}

Ba ₂ XeO ₆ (s) + 2 H ₂ SO ₄ (l) → XeO ₄ (g) + 2 BaSO ₄ (s) + 2 H ₂ O (l)

La mayoría de los perxenatos metálicos son estables, excepto el perxenato de plata, que se descompone violentamente. ^{[ 10 ]}

El perxenato de sodio, Na₄XeO₆ _{, puede} utilizarse para la separación analítica de trazas de americio del curio . La separación implica la oxidación de Am³⁺ ^a Am⁴⁺ ^mediante perxenato de sodio en solución ácida en presencia de La³⁺ , seguida de un tratamiento con fluoruro de calcio ^, que forma fluoruros insolubles con Cm³⁺ ^y La³⁺ ^, pero retiene Am⁴⁺ ^y Pu⁴⁺ en solución como ^fluoruros solubles. ^{[ 9 ]}