Xenon

Xenon
	Xenon in een gasontladingslamp
Algemeen
Naam	Xenon
Symbool	Xe
Atoomnummer	54
Groep	Edelgassen
Periode	Periode 5
Blok	P-blok
Reeks	Edelgassen
Kleur	kleurloos
Chemische eigenschappen
Atoommassa (u)	131,30
Elektronenconfiguratie	[Kr]4d10 5s2 5p6
Oxidatietoestanden	0
Elektronegativiteit (Pauling)	2,6
Atoomstraal (pm)	131
1e ionisatiepotentiaal (kJ·mol−1)	1170,36
2e ionisatiepotentiaal (kJ·mol−1)	2046,45
3e ionisatiepotentiaal (kJ·mol−1)	3099,42
Fysische eigenschappen
Dichtheid (kg·m−3)	5,88
Smeltpunt (K)	161,3
Kookpunt (K)	165
Aggregatietoestand	Gas
Smeltwarmte (kJ·mol−1)	2,3
Verdampingswarmte (kJ·mol−1)	12,63
Van der Waalse straal (pm)	216
Kristalstructuur	Kub
Molair volume (m3·mol−1)	37,3 · 10−6 (vloeibaar)
Geluidssnelheid (m·s−1)	1090 (vloeibaar)
Specifieke warmte (J·kg−1·K−1)	158
Warmtegeleiding (W·m−1·K−1)	0,0056
	SI-eenheden en standaardtemperatuur en -druk worden gebruikt,; tenzij anders aangegeven
Portaal	Scheikunde

Xenon is een scheikundig element met symbool Xe en atoomnummer 54. Het is een kleurloos edelgas.

Ontdekking

Xenon is in 1898 ontdekt door William Ramsay en Morris Travers toen het als residu achterbleef tijdens het verdampen van vloeibare lucht.^[1]

De naam xenon komt van het Griekse ξενος (xenos) dat vreemdeling betekent.

Toepassingen

Het gas xenon wordt gebruikt in diverse xenonlampen, zoals bacteriële lampen, elektronenbuizen, stroboscopen, elektronenflitsers, maar ook in robijnlasers.^[1] De isotoop ¹³³Xe is bruikbaar als radio-isotoop. In de ruimtevaart worden xenonionen gebruikt als aandrijfmiddel in ionenmotoren. Met xenon gevulde gasontladingslampen worden toegepast in de automobielindustrie, deze lampen geven een duidelijk beter zicht dan conventionele halogeenlampen.

Medisch gebruik en doping

Xenon wordt gebruikt in de anesthesie.^[2] Het gas is relatief veilig voor het hart. Het stimuleert de productie van erytropoëtine waardoor er meer rode bloedcellen worden gevormd. Dit effect is echter alleen in proefdieronderzoek aangetoond. Of het bij mensen werkelijk de prestatie verbetert is nog niet onderzocht. Na de Olympische Winterspelen van 2014 kwamen er berichten dat Rusland het middel al 10 jaar in de sport toepast.^[3] Het WADA besloot daarna de edelgassen xenon en argon op de lijst van verboden producten te plaatsen en per eind augustus 2014 het gebruik van deze edelgassen definitief te verbieden.^[4]

Xenon benadert goed het ideale anestheticum: het lost slechts weinig op in het bloed, waardoor de verdoving snel intreedt en ook snel ophoudt. Het wordt niet gemetaboliseerd en neemt waarschijnlijk niet deel aan enig biologisch proces in het lichaam. Het veroorzaakt geen beduidende verandering in hartritme of bloeddruk, zelfs bij patiënten met ernstige hartaandoeningen. Het enige nadeel en de belangrijkste rem op ruime verspreiding is de hoge productiekost van 10 dollar per liter, dat wil zeggen ongeveer 2000 keer zoveel als distikstofmonoxide. Xenon dat bij medisch gebruik in de atmosfeer vrijkomt, heeft in tegenstelling tot vele andere anesthetica geen nadelige milieueffecten.^[5]

Opmerkelijke eigenschappen

In 1933 voorspelde Linus Pauling op basis van hun elektronegativiteit dat xenon en fluor in staat moesten zijn een verbinding te vormen. Neil Bartlett toonde dit in 1962 aan met een experiment waarbij hij gasvormig xenon met platinafluoride liet reageren tot een vaste verbinding van platina, xenon en fluor.^[6]

Xenon beschikt net als de andere edelgassen over een geheel gevulde buitenste elektronenschil. Desondanks zijn er omstandigheden waarbij xenon reacties kan aangaan met andere elementen. Naast fluorideverbindingen zoals xenondi-, -tetra- en -hexafluoride (XeF₂, XeF₄ en XeF₆)^[1] bestaan natriumperxenaat (Na₄XeO₆) en het zeer explosieve xenontrioxide (XeO₃)^[1] en xenontetraoxide (XeO₄). Hierbij kan xenon 2, 4, 6 of 8 elektronen opnemen.

Verschijning

In de aardatmosfeer komt xenon sporadisch voor (0,05 ppm).^[1] Op commerciële basis wordt het verkregen door extractie van vloeibare lucht. ¹³³Xe en ¹³⁵Xe kunnen in kernreactoren worden vervaardigd.

Samenstellingen met xenon

Naast de al genoemde samenstellingen zijn de volgende verbindingen gerapporteerd:

Xenonhydraat (Xe(H₂O)_n), waarbij n = 5 of 6; dit clatraat heeft een smeltpunt van 24 °C.^[7]
Xenonplatinumhexafluoride (XePtF₆)^[1]
Xenonrodiumhexafluoride (XeRhF₆)^[1]

Isotopen

Stabielste isotopen
Iso	RA (%)	Halveringstijd	VV	VE (MeV)	VP
¹²⁴Xe	0,10	1,1×10¹⁷ j	2EV	8,790	¹²⁴Te
¹²⁵Xe	syn	16,9 h	EV	1,652	¹²⁵I
¹²⁶Xe	0,09	stabiel met 72 neutronen
¹²⁷Xe	syn	36,4 d	EV	0,662	¹²⁷I
¹²⁸Xe	1,91	stabiel met 74 neutronen
¹²⁹Xe	26,4	stabiel met 75 neutronen
¹³⁰Xe	4,1	stabiel met 76 neutronen
¹³¹Xe	21,2	stabiel met 77 neutronen
¹³²Xe	26,9	stabiel met 78 neutronen
¹³³Xe	syn	5,253 d	β⁻	0,427	¹³³Cs
¹³⁴Xe	10,4	stabiel met 80 neutronen
¹³⁵Xe	syn	9,14 h	β⁻	1,151	¹³⁵Cs
¹³⁶Xe	8,9	9,3·10¹⁹ j	2β⁻	7,570	¹³⁶Ba

In de natuur komen zeven stabiele isotopen en twee radioactieve isotopen met een extreem lange halveringstijd, die als stabiel kunnen worden beschouwd, voor. In kernreactoren kunnen nog minstens 20 andere instabiele isotopen worden gemaakt. ¹²⁹Xe is het vervalproduct van ¹²⁹I, na het uitstralen van een β-deeltje. ¹³¹Xe, ¹³²Xe, ¹³⁴Xe en ¹³⁶Xe zijn splijtingsproducten van zowel ²³⁸U als ²⁴⁴Pu. Omdat xenon een radioactieve tracer (achterhaler) is voor twee andere isotopen, zijn Xe-isotoopratio's in meteorieten zeer bruikbaar om onderzoek te doen naar het ontstaan van het heelal.

Toxicologie en veiligheid

Xenon zelf is niet giftig, maar veel xenonverbindingen zijn dat wel als gevolg van de sterke oxiderende eigenschappen.

Externe links

Bronnen, noten en/of referenties

↑ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g (en) CRC Handbook of Chemistry and Physics, 56. CRC Press (1978), B-40. Gearchiveerd op 7 mei 2021.
↑ Nederlandse Vereniging voor Anesthesiologie
↑ 'Russen gebruiken al tien jaar xenongas als dopingmiddel', nu.nl, 25 februari 2014
↑ 'WADA zet edelgassen xenon en argon op dopinglijst', Volkskrant, 19 mei 2014
↑ J.G. Bovill, Inhalation Anaesthesia: From Diethyl Ether to Xenon in Jürgen Schüttler en Helmut Schwilden (reds.), "Modern Anesthetics," Handbook of Experimental Pharmacology vol. 182, Springer 2008.
↑ (en) Bartlett, N. (1962). Xenon hexafluoroplatinate Xe⁺[PtF₆]⁻. Proceedings of the Chemical Society of London (6): 218. DOI: 10.1039/PS9620000197.
↑ (en) Henderson, W. (2000). Main group chemistry. Royal Society of Chemistry, pp. 148. ISBN 0854046178.

Zie de categorie Xenon van Wikimedia Commons voor mediabestanden over dit onderwerp.

[CRC-1] ↑ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g (en) CRC Handbook of Chemistry and Physics, 56. CRC Press (1978), B-40. Gearchiveerd op 7 mei 2021.

[2] Nederlandse Vereniging voor Anesthesiologie

[3] 'Russen gebruiken al tien jaar xenongas als dopingmiddel', nu.nl, 25 februari 2014

[4] 'WADA zet edelgassen xenon en argon op dopinglijst', Volkskrant, 19 mei 2014

[Bovill-5] J.G. Bovill, Inhalation Anaesthesia: From Diethyl Ether to Xenon in Jürgen Schüttler en Helmut Schwilden (reds.), "Modern Anesthetics," Handbook of Experimental Pharmacology vol. 182, Springer 2008.

[bartlett-6] (en) Bartlett, N. (1962). Xenon hexafluoroplatinate Xe⁺[PtF₆]⁻. Proceedings of the Chemical Society of London (6): 218. DOI: 10.1039/PS9620000197.

[henderson-7] (en) Henderson, W. (2000). Main group chemistry. Royal Society of Chemistry, pp. 148. ISBN 0854046178.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

Periodiek systeem:	standaard · alternatief · elektronenconfiguratie · ezelsbruggetje eerste 20 elementen · geschiedenis
Isotopentabel:	op element (compleet / in delen) · op atoommassa
Zie ook:	lijst van chemische elementen · abundantie