XeF2

Difluorure de xénon

Difluorure de xénon
Structure du difluorure de xénon
Général
No CAS	13709-36-9
No EINECS	237-251-2
SMILES	[Xe](F)F eMolecules PubChem
InChI	InChI=1/F2Xe/c1-3-2
Propriétés chimiques
Formule brute	F2XeXeF2
Masse molaire	169,29 g∙mol-1 F 22,44 %, Xe 77,55 %,
Propriétés physiques
T° fusion	114 °C (sublimation)
T° ébullition	114 °C
Solubilité	Décomposition avec l'eau
Masse volumique	4 320 kg/m3 à 15 °C
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le difluorure de xénon est le composé chimique de formule XeF₂. Il se présente sous forme d'un solide cristallin incolore qui se sublime à 114 °C. On l'obtient à partir de xénon et de fluor sous l'effet de la chaleur, d'un arc électrique ou d'un rayonnement ultraviolet :

Xe + F₂ + hν → XeF₂.

Cette réaction est très facile et peut même être réalisée à la lumière du jour par temps couvert en laissant réagir du xénon avec du fluor.

XeF₂ se décompose néanmoins après coup sous l'effet de la lumière ainsi qu'au contact de l'eau  :

2 XeF₂ + 2 H₂O → 2 Xe + 4 HF + O₂

C'est un agent fluorant efficace qui trouve de nombreuses applications car il n'introduit pas d'impuretés : le xénon libéré s'évacue simplement sous forme gazeuse. L'une d'entre elle intervient dans la fabrications des microsystèmes électromécaniques en faisant intervenir le difluorure de xénon pour graver le silicium. La molécule est adsorbée sur la pièce à graver et, au contact du silicium, se décompose en xénon et fluor ; ce dernier attaque le silicium en produisant du tétrafluorure de silicium :

2 XeF₂ + Si → 2 Xe + SiF₄

Le difluorure de xénon permet une gravure efficace et en profondeur sans recourir à des procédés énergétiques dispendieux tels que le bombardement ionique pour aboutir au même résultat.

La molécule XeF₂ est un exemple traditionnel de molécule hypervalente avec une liaison à trois centres et quatre électrons : les orbitales atomiques p de trois atomes colinéaires s'organisent en trois orbitales moléculaires selon le schéma :

Liaisons dans la molécule hypervalente XeF₂ d'après le modèle de liaison 3c-4e.

On observe :

• une orbitale moléculaire liante Ψ₁ occupée,
• une orbitale moléculaire non liante Ψ₂ occupée,
• une orbitale moléculaire antiliante Ψ₃ vacante.

Ce type de liaison est à l'œuvre pour tous les fluorures de xénon.

Référence

• Hoppe, R. ; Daehne, W. ; Mattauch, H. ; Roedder, K., « FLUORINATION OF XENON », dans Angew. Chem. Intern. Ed. Engl.; Vol: 1, vol. 1, 1962-11-01, p. 599 [lien DOI] 

Articles connexes

• Chimie des gaz nobles
• Molécule hypervalente

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