Льюисовская кислотность в реакциях фторидов ксенона

Процессы кислотно-основного типа обнаружены для XeF₄ в автоклавных условиях. Особенно характерны они при фторировании этими реагентами комплексных соединений с катионами щелочных металлов во внешней координационной сфере.

Действительно кислотная функция XeF^ проявляется при его взаимодействии с MF (M = Na, К, Rb, Cs), когда образуются анионные фторокомилексы Xe (IV) — состава MXe^IVF₅. Та же функция XeF₄ проявляется и при фторировании им различных фторокомплексов с щелочными катионами во внешней сфере. Так, взаимодействие XeF₄ с Cs₃CeF₆ при слабом нагревании сопровождается генерацией CsXeF₅ и разрушением исходного комплексного фторида Се (Ш), т. е. реализуется «кислотное разложение» исходного комплекса.

При более сильном нагревании возникает конкуренция кислотных и окислительных свойств XeF₄ (при том, что фториды ксенона — сильные окислители!) и, в зависимости от природы второго реагента, протекают как окислительное фторирование, так и «кислотное разложение». Состав продуктов взаимодействия XeF₄ и фторометаллатов с щелочными катионами, протекающего по кислотно-основному типу, зависит от прочности исходного комплекса. Термодинамически не очень прочный CsPrF₄ разлагается XeF₄ при более низкой температуре (~200°С), по сравнению с более стабильным Cs₃PrF₆ (>250 °С). Весьма прочные Cs₃CeF₇ и CsCoF₄ совершенно нечувствительны к действию XeF₄. От непрочных CsHgF₃ и Cs₃CoF₆ тетрафторид ксенона способен отщеплять CsF, давая в конечном итоге, соответственно, HgF₂ и CsCoF₃

Очевидно, что получение комплексных соединений, свободных от примесей MXeF₅ в реакциях с применением XeF₂ и XeF₄, может осуществляться лишь тогда, когда эти комплексы более стабильны, чем MXeF₅. В противном случае XeF₄ должен их разлагать.

Полученные результаты можно записать в виде следующего ряда относительной термодинамической стабильности комплексных анионов по отношению к замещению на ионы XeF^ в автоклавном синтезе Помимо представленного квазиравновесного описания химических реакций известна традиция конструирования так называемых механизмов, поскольку считается, что любой химический процесс, протекающий в той или иной среде, может включать в себя множество ступеней различной природы. Поэтому реакции подразделяют на стадии, пытаются охарактеризовать промежуточные продукты и оценить время их существования, описать переходные состояния для каждой ступени на базе стехиометрии, геометрии, сведений о сольватации, энергетике с последующим полным описанием процессов, как предшествующих каждому переходному состоянию, так и следующих за ним. Это касается как реакций в гомогенной среде, так и в иных системах. Для комплексных соединений при этом на основании представлений о механизмах описывают реакции замещения лигандов, окислительно-восстановительные и другие процессы.