La scoperta del xeno, un gas nobile appartenente al Gruppo 18 con numero atomico 54 e configurazione elettronica [Kr] 4d10 5s2 5p6, avvenne nel luglio del 1898 grazie ai chimici britannici Morris Travers e Sir William Ramsay. Durante i loro studi sull’aria liquefatta, utilizzando una nuova macchina ad aria liquida fornita da Ludwig Mond, estrassero un gas più pesante con un bagliore blu, realizzando di aver individuato un nuovo elemento della famiglia dei gas nobili. Tale gas fu chiamato xenon, derivato dal greco ξένον, che significa straniero. Solo nel 1962, Neil Bartlett ottenne per la prima volta un composto di un gas nobile: l’esafluoroplatinato di xeno, Xe [PtF6], che sfidava le convinzioni consolidate sulla chimica dei gas nobili impedendone l’inerzia alla combinazione chimica.
Proprietà
Indice Articolo
Preparazione
Commercialmente, il xeno viene estratto dai residui di aria liquefatta, sebbene la sua scarsa presenza nell’atmosfera terrestre e i costosi processi di distillazione ne abbiano limitato le applicazioni. Un’alternativa è rappresentata dalle tecniche di adsorbimento selettivo tramite carbone attivo, zeoliti o, più recentemente, i metal organic frameworks (MOFs), materiali porosi con ampia superficie che consentono l’adsorbimento selettivo dello xeno. Isotopi dello xeno
Il xeno naturale comprende sette isotopi stabili e due isotopi con un tempo di dimezzamento elevato, impiegati in svariate applicazioni industriali, mediche e di ricerca. Ad esempio, il 124Xe è usato come precursore per produrre iodio radioattivo 123, impiegato in medicina nucleare per la marcatura di alcuni radiofarmaci e per la diagnostica delle malattie tiroidee. Il 129Xe è utilizzato per migliorare le capacità diagnostica della risonanza magnetica in campo medico, mentre il 136Xe serve come rivelatore per la ricerca sul doppio decadimento β senza neutrini.La Chimica dello Xeno: Numeri di Ossidazione e Composti
Il gas nobile xeno può formare una varietà di composti con diversi numeri di ossidazione. Ad esempio, con numero di ossidazione +2 si ottengono composti come XeBr2, XeCl2, XeF2, il nitrato di fluoruro di xeno FXeONO2 e il nitrato Xe(NO3)2.
A numeri di ossidazione +4, lo xeno forma il composto di coordinazione pentafluoroxenato di tetrametilammonio N(CH3)4XeF5, l’ossido XeO2, l’ossidifluoruro XeOF2, il tetracloruro XeCl4 e il tetrafluoruro XeF4.
Per numeri di ossidazione +6, si hanno composti come l’ossido XeO3, il nitrosonio ottafluoroxenato (NO)2[XeF8] e l’esafluoruro XeF6.
Con un numero di ossidazione +8, si formano i perxenati XeO64−, che sono le basi coniugate dell’acido perxenico instabile, insieme all’ossido XeO4.
Usi dell’Xeno
L’xeno trova impiego in diverse applicazioni. Viene utilizzato nei flash fotografici e nelle lampade ad arco ad alta pressione per generare luce ultravioletta.
Inoltre, l’xeno è impiegato in strumenti per rilevare radiazioni come contatori di neutroni e raggi X, oltre ad essere presente in camere a bolle.
Nei moderni propulsori ionici per i viaggi nello spazio, l’xeno viene utilizzato come propellente in quanto offre una soluzione sicura senza rischi di esplosioni associati alla propulsione chimica.
