Qu’est-ce que le xénon ?
Le xénon (en anglais : xenon) est un élément dont le numéro atomique est 54 et qui fait partie des gaz nobles du groupe 18 des éléments.
Il a été découvert en 1898 et nommé d’après le mot grec “xenos” (gentil). Neuf isotopes existent à l’état naturel et des isotopes radioactifs ont été obtenus artificiellement.
Il existe sous la forme d’un gaz incolore et inodore à température et pression normales, et est également présent dans l’air en petites quantités. Chimiquement, c’est un gaz inerte très stable. En vertu de la loi sur la santé et la sécurité au travail, il relève des articles 24-14 et 15 du règlement sur la santé et la sécurité au travail, qui portent sur les substances chimiques dangereuses, etc.
Utilisations du xénon
Le xénon est utilisé sous forme de lampes remplies de xénon parce qu’elles émettent une lumière proche de la lumière naturelle. Les applications spécifiques comprennent les lampes flash photographiques, les lampes de phare et les phares d’automobiles.
Il peut également être utilisé comme moteur ionique, l’un des moteurs de fusée, pour le contrôle de l’orbite des satellites. En raison de leurs propriétés d’isolation thermique élevées, ils sont également utilisés dans les doubles vitrages.
Dans le domaine pharmaceutique, il peut être utilisé comme agent de contraste dans les tomodensitomètres en raison de son excellente diffusion et solubilité dans le corps humain et de sa capacité à empêcher la pénétration d’ondes électromagnétiques à haute énergie dans les rayons X. Il fait également l’objet de recherches pour son rôle dans l’amélioration de la qualité de l’air. Il fait également l’objet de recherches pour ses propriétés anesthésiques.
Propriétés du xénon
Le xénon a un point de fusion de -111,9°C et un point d’ébullition de -108,1°C. Les électrons externes des gaz nobles courants ont une structure à coquille fermée et ne sont pratiquement pas réactifs. En revanche, le xénon est faiblement lié en raison de la distance qui sépare le noyau de la coquille externe et de l’effet de blindage des autres électrons.
Par conséquent, il est plus facilement ionisé que les autres gaz rares en raison de son énergie d’ionisation relativement faible. Il réagit ensuite avec l’oxygène et le fluor, très réactifs, pour produire des oxydes et des fluorures.
Structure du xénon
Le symbole élémentaire du xénon est Xe. Le xénon solide a une structure cubique stable à faces centrées. La configuration électronique est [Kr] 5s2 4d10 5p6.
De tous les éléments, le xénon est celui qui possède le plus grand nombre d’isotopes stables, après l’étain. Il est considéré comme un isotope stable parce qu’il n’a jamais été observé, bien que la désintégration double bêta (E : double beta decay) puisse être prédite, par exemple pour 124Xe, 126Xe, 134Xe et 136Xe.
Le xénon possède plus de 40 isotopes radioactifs connus : 129Xe est produit par la désintégration bêta de 129I, 131mXe, 133Xe, 133mXe et 135Xe par la réaction de fission de 235U et 239Pu et peut donc être utilisé comme indicateur d’explosion nucléaire.
Autres informations sur le xénon
1. Purification du xénon
Le xénon n’est pas purifié uniquement à partir de l’air. Il est récupéré comme sous-produit de la distillation fractionnée de l’air liquéfié par expansion adiabatique par effet Joule-Thomson dans de grandes unités de séparation de l’air lors de la production d’oxygène liquide, d’azote liquide et d’argon liquide.
2. Composés du xénon
L’hexafluoroplatinate de xénon a été synthétisé en 1962 comme le premier composé de gaz rare avec des liaisons chimiques. Sa formule chimique est XePtF6. D’autres halogénures peuvent également être synthétisés, tels que le difluorure de xénon (XeF2), le tétrafluorure de xénon (XeF4) et l’hexafluorure de xénon (XeF6). Cependant, tous les fluorures sont facilement hydrolysés par l’eau.
La réaction du tétrafluorure de xénon ou de l’hexafluorure de xénon avec l’eau produit l’oxyde de trioxyde de xénon (XeO3). Le trioxyde de xénon a une structure pyramidale triangulaire et est un composé explosif. Dans des conditions alcalines, il se disproportionne en Xe0 et XeVIII. En outre, la réaction de l’hexafluorure de xénon avec le quartz (SiO2) produit de l’oxyde de tétrafluorure de xénon (XeOF4).
Le mélange de C6F5BF2 et de XeF4 dans le dichlorométhane permet la synthèse du composé organo-xénon [C6F5XeF2]+[BF4]-.