제논 육플루오린화 백금
1. 개요
제논 육플루오린화 백금은 육플루오린화 백금과 제논 기체를 반응시켜 얻는 화합물로, 최초로 비활성 기체인 제논이 화학 반응을 할 수 있다는 것을 보여준 중요한 발견이다. 이 화합물은 정확한 구조가 불분명하며, Xe+[PtF6]− 형태가 아닐 가능성이 제기되었고, [XeF]+[PtF5]−, [XeF]+[Pt2F11]−, [Xe2F3]+[PtF6]− 등의 혼합물일 것으로 추정된다. 1962년 닐 바틀렛은 산소와 육플루오린화 백금의 반응 연구를 통해 제논 화합물의 가능성을 처음으로 제시했다.
| 다른 이름 | 제논(I) 헥사플루오로백금산염 |
|---|
| CAS 등록번호 | 12062-18-9 |
|---|---|
| 스마일즈 (SMILES) | F[Xe+].F[Pt-1](F)(F)(F)(F)F |
| 스마일즈 (SMILES) 1 | F[Xe+].F[Pt-1](F)(F)(F)(F)(F)Pt(F)(F)(F)(F)F |
| 화학식 | Xe⁺[PtF₆]⁻ |
|---|---|
| 몰 질량 | 440.367 |
| 겉모습 | 오렌지색 고체 |
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백금 화합물 -
육플루오린화 백금
육플루오린화 백금은 플루오린과 백금의 반응으로 생성되며, 강력한 산화력을 지녀 산소나 제논과 반응하여 제논 육플루오린산 백금을 형성하며 비활성 기체의 화합물 형성을 입증하는 데 기여했다. -
백금 화합물 -
염화 백금
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배위 화합물 -
Alq3
트리스(8-히드록시퀴놀리네이트)알루미늄(Alq₃)은 자오면 및 안면 이성질체와 여러 다형체를 가지며, 유기 발광 다이오드(OLED)의 전자 수송층 물질로 널리 쓰이고 퀴놀린 고리의 치환기 변화를 통해 발광 특성 조절이 가능하다. -
배위 화합물 -
시스플라틴
시스플라틴은 cis-[Pt(NH<sub>3</sub>)<sub>2</sub>Cl<sub>2</sub>] 화학식을 가진 사각 평면형 배위 화합물로, DNA 복제 방해를 통해 암세포를 억제하는 항암제이며, 다양한 고형암 및 혈액암 치료에 사용된다. -
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광주고등법원
광주고등법원은 1952년에 설치되어 광주광역시, 전라남도, 전북특별자치도, 제주특별자치도를 관할하며, 제주와 전주에 원외재판부를 두고 있다. -
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1502년
1502년은 율리우스력으로 수요일에 시작하는 평년으로, 이사벨 1세의 이슬람교 금지 칙령 발표, 콜럼버스의 중앙아메리카 해안 탐험, 바스쿠 다 가마의 인도 상관 설립, 크리미아 칸국의 킵차크 칸국 멸망, 비텐베르크 대학교 설립, 최초의 아프리카 노예들의 신대륙 도착 등의 주요 사건이 있었다.
2. 제조
제논 육플루오린화 백금은 육플루오린화 황을 용매로 사용하는 기체 용액 상태에서 육플루오린화 백금(PtF6)과 제논(Xe)을 반응시켜 얻는다.
구체적인 제조 과정은 다음과 같다. 먼저 육플루오린화 황(SF6)을 용매로 사용하는 기체 용액 상태에서 육플루오린화 백금과 제논을 준비한다. 이 반응물들을 77,000에서 혼합한 후, 반응 속도를 조절하기 위해 천천히 가열한다.
이 반응은 육플루오린화 백금 분자 내 플루오린(F) 원자의 강한 전기 음성도 때문에 가능하다. 플루오린은 백금(Pt) 원자로부터 전자를 강하게 끌어당겨 백금을 극도로 전자가 부족한 상태로 만든다. 이렇게 강한 루이스 산 성질을 띠게 된 백금이 제논 원자의 최외각 전자를 공격하여 결합을 형성함으로써 제논 육플루오린화 백금이 생성된다.
3. 구조
"제논 육플루오린화 백금"으로 처음 알려진 물질은 실제로는 Xe+[PtF6]− 형태가 아닐 가능성이 높다. 이 구조에서 "Xe+"는 라디칼이기 때문에 불안정하여 쉽게 이량체화되거나 플루오린 원자를 받아 XeF+를 형성하려 할 것이다. 따라서 닐 바틀렛이 제논의 화학 반응성을 처음 발견했을 때 얻었던 초기 겨자색 생성물의 정확한 성질과 순도는 불확실하다.
추가 연구에 따르면, 바틀렛의 초기 생성물은 [XeF]+[PtF5]−, [XeF]+[Pt2F11]−, [Xe2F3]+[PtF6]−와 같은 여러 이온성 화합물들의 혼합물이었을 것으로 추정된다. 즉, 이 물질은 단일 분자가 아니라, 팔면체 구조를 가지는 백금의 음이온성 플루오린 복합체와 다양한 제논 양이온으로 구성된 염(salt)의 형태를 띤다.
또한, 백금 플루오린 화합물이 음전하를 띤 고분자 네트워크를 형성하고, 그 간극에 제논 또는 제논 플루오린화물 양이온이 갇혀 있는 구조일 수 있다는 제안도 있다. 실제로 "XePtF6"를 HF 용액에서 제조하면, XeF+ 양이온과 [PtF5]− 음이온 단위체가 연결된 고분자 네트워크 구조를 가진 고체가 생성된다. 이는 제논 육플루오린화 백금이 실제로는 이러한 고분자 구조를 가질 수 있다는 증거로 여겨진다.
3.1. 생성 메커니즘
육플루오린화 백금(PtF6)을 구성하는 플루오린(F) 원자는 전기음성도가 매우 커서 중심의 백금(Pt) 원자로부터 전자를 강하게 끌어당긴다. 이 때문에 백금 원자는 전자가 매우 부족한 상태가 되어 강력한 루이스 산으로서의 성질을 나타낸다. 이렇게 전자가 부족해진 백금 원자가 제논(Xe)의 최외각 전자를 공격하여 끌어당기면서 제논 육플루오린화 백금이 생성된다.
이 화합물의 합성은 육플루오린화 백금과 제논을 직접 반응시키는 방식으로 이루어진다.
4. 역사
1962년 브리티시컬럼비아 대학교의 교수 닐 바틀렛은 육플루오린화 백금(PtF6) 기체와 산소(O2)를 반응시켜 붉은색 고체인 다이옥시제닐 육플루오로플라티네이트(O2+[PtF6]−)를 합성하는 데 성공했다. 바틀렛은 산소 분자(O2)의 이온화 에너지(1175 kJ mol−1 또는 12.2 eV)가 제논(Xe)의 이온화 에너지(1170 kJ mol−1 또는 12.13 eV)와 매우 비슷하다는 점에 주목했다. 그는 이 유사성을 바탕으로 제논 역시 육플루오린화 백금과 반응하여 산화될 수 있을 것이라고 추론했고, 실제로 반응을 시도하여 성공했다. 이 반응으로 생성된 물질이 바로 제논 육플루오린화 백금이며, 정확한 조성은 여러 화합물의 혼합물일 가능성이 제기되기도 했지만, 이 발견은 비활성 기체로도 화합물을 만들 수 있다는 최초의 증거가 되었다. 바틀렛의 발견 이후, 이플루오린화 제논(XeF2), 사플루오린화 제논(XeF4), 육플루오린화 제논(XeF6)을 포함한 다양한 제논 화합물들이 성공적으로 합성되고 그 구조가 밝혀졌다. 이는 비활성 기체 화합물 연구의 새로운 장을 열었다.