제논산

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1. 개요
2. 수용액에서의 거동
- 2.1. 해리 평형
- 2.2. 산화 환원 반응
3. 제논산염
- 3.1. 제논산 바륨 (BaXeO₄)
- 3.2. 기타 제논산염
참조

1. 개요

제논산은 삼산화 제논(XeO₃)의 수용액 형태로 존재하며, 산-염기 평형 및 해리 상수를 갖는다. 제논산 수소 이온(HXeO₄^-)의 염기 해리 상수는 6.7×10^-4로 추정되며, 산 해리 상수 p*K*_a는 약 10.5이다. 제논산은 산화제 역할을 하며, 염기성 용액에서 오존에 의해 산화되어 과제논산 수소 이온을 생성한다. 제논산염으로는 바륨염(BaXeO₄, Ba₂XeO₆, Ba₃XeO₆) 등이 있으며, 수산화 바륨을 삼산화 제논 수용액에 첨가하면 제논산 바륨이 침전되고, 실온에서 과제논산 바륨으로 변환된다.

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제논산 - [화학 물질]에 관한 문서
제논산
볼-앤-스틱 모형
구조식
식별 정보
CAS 등록번호	1402134-83-1
ChemSpider ID	10466143
PubChem CID	23422578
SMILES	O[Xe](O)(=O)=O
InChI	1/H2O4Xe/c1-5(2,3)4/h1-2H
InChIKey	HRLLZBGOCZURJC-UHFFFAOYSA-N
표준 InChI	1S/H2O4Xe/c1-5(2,3)4/h1-2H
표준 InChIKey	HRLLZBGOCZURJC-UHFFFAOYSA-N
속성
화학식	H₂XeO₄
몰 질량	197.31 g/mol
pKa	대략 10
관련 화합물
기타 화합물	과제논산 삼산화 제논

2. 수용액에서의 거동

삼산화 제논 수용액에서 제논산 수소 이온(HXeO₄^-)은 산화제로 작용한다. 염기성 용액에서 오존에 의해 산화되면 과제논산 수소 이온(HXeO₆^3-)을 생성한다.^[9]

2. 1. 해리 평형

0.07 및 0.007 mol dm^-3 삼산화 제논 수용액을 이온 세기 0.5 (0.5 mol dm^-3 과염소산 나트륨(소듐 퍼클로레이트))에서 0.5 dm^-3 수산화 나트륨으로 중화 적정한 결과, 제논산 수소 이온(HXeO₄^-)의 염기 해리 상수(가수 분해 상수) ''K''_b = 6.7±0.5 × 10^-4로 추정되었으며, 그 평형에 대한 산 해리 상수 p''K''_a = 10.5가 보고되었다. 자외선 가시광선 흡수 스펙트럼의 pH 의존성에 의해 구한 이온 세기 0.1에서의 해리 상수는 p''K''_a = 10.8이다.^[9]

제논산 수소 이온의 구조는 불분명하지만, H₅XeO₆^-일 가능성도 부정하지 않았다.

: HXeO₄^-(aq) ⇌ XeO₃(aq) + OH^-(aq)

: XeO₃(aq) + H₂O(l) ⇌ H⁺(aq) + HXeO₄^-(aq)

중화 적정 곡선을 해석해도 수용액 중의 두 번째 단계 해리는 인정되지 않는다.^[9]

: HXeO₄^-(aq) ⇌ H⁺(aq) + XeO₄^2-(aq)

제논산 수소 이온은 산화제로 작용하지만, 염기성 용액에서 오존에 의해 산화되면 과제논산 수소 이온을 생성하며, 그 표준 산화 환원 전위는 다음과 같이 추정된다.

: HXeO₆^3- →[0.94 V] HXeO₄^- →[1.26 V] Xe (알칼리성 수용액)

2. 2. 산화 환원 반응

제논산 수소 이온은 산화제로 작용하지만, 염기성 용액에서 오존에 의해 산화되면 과제논산 수소 이온을 생성하며, 그 표준 산화 환원 전위는 다음과 같이 추정된다.^[9]

:HXeO6^{3-} ->[0.94 \mathrm{V}] HXeO4^- ->[1.26 \mathrm{V}] Xe (알칼리성 수용액)

3. 제논산염

수산화 바륨을 키세논산 수용액에 가하면 Ba₃XeO₆ 조성의 무색 침전이 생긴다는 보고가 있다.^[8]

3. 1. 제논산 바륨 (BaXeO₄)

키세논산 수용액에 수산화 바륨을 가하면 무색 침전이 생긴다.^[8] 0.007mol dm^-3 삼산화 키세논 수용액에 저으면서 0.2mol dm^-3 수산화 바륨 수용액을 가하면, 우선 키세논산 바륨(BaXeO₄)이 침전되고, 실온에서 15분 안에 과키세논산 바륨(Ba₂XeO₆)으로 변한다는 보고도 있다.^[9]

:XeO3 + Ba^{2+} + 2OH^- ->[\mathit{fast}] BaXeO4(s) + H2O

:2BaXeO4(s) ->[\mathit{moderate}] Ba2XeO6(s) + Xe + O2

3. 2. 기타 제논산염

수산화 바륨을 키세논산 수용액에 가하면 Ba₃XeO₆ 조성의 무색 침전이 생긴다고 보고되었다.^[8]

0.007 mol/dm³ 삼산화 키세논 수용액에 0.2 mol/dm³ 수산화 바륨 수용액을 저으면서 가하면, 우선 키세논산 바륨(BaXeO₄)이 침전되고, 상온에서 15분 안에 과키세논산 바륨(Ba₂XeO₆)으로 변한다는 보고도 있다.^[9]

참조

_[1] 서적 Ionisation Constants of Inorganic Acids and Bases in Aqueous Solution Pergamon
_[2] 논문 Raman Spectrum of Xenic Acid
_[3] 서적 Inorganic chemistry Academic Press
_[4] 간행물 貴ガスの化合物 : キセノン酸とその塩 https://doi.org/10.2[...] 日本化学会 1963
_[5] 논문 The Formulas of Antimonic Acid and the Antimonates
_[6] 논문 Xenic Acid Reactions with vic-Diols
_[7] 간행물 17O nuclear magnetic (resonance) (N.M.R.) study of xenic acid.
_[8] 간행물 Barium xenate
_[9] 논문 Hydrolysis of Xenon Hexafluoride and the Aqueous Solution Chemistry of Xenon
_[10] 저널 1933-06

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