第18章典型元素の金属・半金属・非金属

Key Concepts and Summary重要概念とまとめ

The most significant property of the noble gases (group 18) is their inactivity. They occur in low concentrations in the atmosphere. They find uses as inert atmospheres, neon signs, and as coolants. The three heaviest noble gases react with fluorine to form fluorides. The xenon fluorides are the best characterized as the starting materials for a few other noble gas compounds.

希ガス（18族）の最も重要な性質は、その不活性である。大気中に低濃度で存在する。不活性雰囲気、ネオンサイン、冷却剤として使われる。最も重い三つの希ガスは、フッ素と反応してフッ化物を作る。キセノンのフッ化物は、少数の他の希ガス化合物の出発物質として、最もよく性質が明らかにされている。

Chemistry End of Chapter Exercises章末問題

Exercises 111–116練習問題 111–116

Exercise 111問題 111

Give the hybridization of xenon in each of the following. You may wish to review the chapter on the advanced theories of covalent bonding.

次のそれぞれにおけるキセノンの混成を示しなさい。共有結合の発展的理論の章を復習するとよい。

(a) XeF₂

(b) XeF₄

(d) XeO₄

(e) XeOF₄

Solution解き方

(a) sp³d hybridized; (b) sp³d² hybridized; (c) sp³ hybridized; (d) sp³ hybridized; (e) sp³d² hybridized;

(a) sp³d混成。(b) sp³d²混成。(c) sp³混成。(d) sp³混成。(e) sp³d²混成。

Exercise 112問題 112

What is the molecular structure of each of the following molecules? You may wish to review the chapter on chemical bonding and molecular geometry.

次の各分子の分子構造はどのようなものか。化学結合と分子の形の章を復習するとよい。

(a) XeF₂

(b) XeF₄

(d) XeO₄

(e) XeOF₄

Exercise 113問題 113

Indicate whether each of the following molecules is polar or nonpolar. You may wish to review the chapter on chemical bonding and molecular geometry.

次の各分子が極性分子か無極性分子かを示しなさい。化学結合と分子の形の章を復習するとよい。

(a) XeF₂

(b) XeF₄

(d) XeO₄

(e) XeOF₄

Solution解き方

(a) nonpolar; (b) nonpolar; (c) polar; (d) nonpolar; (e) polar

(a) 無極性。(b) 無極性。(c) 極性。(d) 無極性。(e) 極性。

Exercise 114問題 114

What is the oxidation state of the noble gas in each of the following? You may wish to review the chapter on chemical bonding and molecular geometry.

次のそれぞれにおける希ガスの酸化状態は何か。化学結合と分子の形の章を復習するとよい。

(a) XeO₂F₂

(b) KrF₂

(c)

{XeF}_{3}^{+}

(c)

{XeF}_{3}^{+}

(d)

{XeO}_{6}^{4−}

(d)

{XeO}_{6}^{4−}

(e) XeO₃

Exercise 115問題 115

A mixture of xenon and fluorine was heated. A sample of the white solid that formed reacted with hydrogen to yield 81 mL of xenon (at STP) and hydrogen fluoride, which was collected in water, giving a solution of hydrofluoric acid. The hydrofluoric acid solution was titrated, and 68.43 mL of 0.3172 M sodium hydroxide was required to reach the equivalence point. Determine the empirical formula for the white solid and write balanced chemical equations for the reactions involving xenon.

キセノンとフッ素の混合物を加熱した。生成した白い固体の試料を水素と反応させると、81 mLのキセノン（STPで）とフッ化水素が得られた。フッ化水素は水中に捕集され、フッ化水素酸溶液となった。このフッ化水素酸溶液を滴定すると、当量点に達するまでに、0.3172 Mの水酸化ナトリウムが68.43 mL必要であった。白い固体の組成式を求め、キセノンが関わる反応について、係数を整えた化学反応式を書きなさい。

Solution解き方

The empirical formula is XeF₆, and the balanced reactions are:

\begin{array}{l} Xe (g) + {3F}_{2} (g) \overset{Δ}{\to} {XeF}_{6} (s) \\ {XeF}_{6} (s) + {3H}_{2} (g) ⟶ 6HF (g) + Xe (g) \end{array}

組成式はXeF₆であり、係数を整えた反応式は

\begin{array}{l} Xe (g) + {3F}_{2} (g) \overset{Δ}{\to} {XeF}_{6} (s) \\ {XeF}_{6} (s) + {3H}_{2} (g) ⟶ 6HF (g) + Xe (g) \end{array}

である。

Exercise 116問題 116

Basic solutions of Na₄XeO₆ are powerful oxidants. What mass of Mn(NO₃)₂•6H₂O reacts with 125.0 mL of a 0.1717 M basic solution of Na₄XeO₆ that contains an excess of sodium hydroxide if the products include Xe and solution of sodium permanganate?

Na₄XeO₆の塩基性溶液は、強力な酸化剤である。過剰の水酸化ナトリウムを含む、0.1717 MのNa₄XeO₆塩基性溶液125.0 mLと反応するMn(NO₃)₂•6H₂Oの質量はいくらか。生成物には、Xeと過マンガン酸ナトリウムの溶液が含まれるものとする。

halide

ハロゲン化物

compound containing an anion of a group 17 element in the 1− oxidation state (fluoride, F⁻; chloride, Cl⁻; bromide, Br⁻; and iodide, I⁻)

酸化状態1−の17族元素の陰イオン（フッ化物F⁻、塩化物Cl⁻、臭化物Br⁻、ヨウ化物I⁻）を含む化合物。

interhalogen

ハロゲン間化合物

compound formed from two or more different halogens

二種類以上の異なるハロゲンから形成される化合物。