Хемијски елемент флуоро Валенце пропертиес карактеристичне

Флуор (Ф) - највише реактивни хемијски елемент и најлакши халоген група 17 (ВИИа) периодног система. То флуор карактеристика захваљујући својој способности да привуче електроне (највише електронегативан елемент) и малу величину својих атома.

Историја открића

Флуора садржи минерал флуорит је описан 1529. немачки лекар и Минералогист Георгием Агриколои. Вероватно је да флуороводонична киселина је први добијена непознати енглески глассмакер 1720. У 1771. шведски хемичар Карл Вилхелм Сцхееле је Сирова флуороводоничне киселине кад се загрева флуорит концентрованом сумпорном киселином у стакленој реторте која је јако цорродед под утицајем добијеног производа . Стога, у наредним експериментима, судови су направљени од метала. Скоро је добијен анхидрована киселина у 1809 години, две године касније француски физичар Андре-Мари Ампер да је овај водоник једињење са непознатом елементом, аналогно хлор, за које се предлаже име из грчког флуоро φθοριος, «Ометање». Флуорит се калцијум флуорида.

Флуориде релеасе је био један од главних нерешених проблема неорганске хемије све до 1886, када је француски хемичар Анри Муассан био елемент електролизом раствора калијум хидрофлуорид у флуороводоник. За њега 1906. године, добио је Нобелову награду. Тешкоће у раду с овим елементом и токсичним особинама допринели флуора спор напредак у области хемије овог елемента. Све до Другог светског рата био је лабораторија радозналост. Тада, међутим, употреба хексафлуорида уранијума у раздвајање изотопа уранијума, заједно са повећањем комерцијалним органских једињења тог елемента, што га чини хемикалију која доноси значајне користи.

распрострањеност

Флуора садржи флуорит (флуорит, ЦаФ _{2) вековима} користи као флукс (средство за чишћење) у металуршких процеса. Минерал касније показало као извор елемента, који је такође под именом Флуор. Безбојна Прозирна флуорит кристали под осветљењем имају плавкасто нијансе. Ово својство се назива флуоресценције.

Флуоро - елемент који се јавља у природи само у облику његових једињења, осим врло мале количине слободног елемента у Флуорспар, радијума изложени радијацији. Садржај елемента у земљиној кори је око 0.065%. Основни флуорид минерали су флуорит, цриолите (На ₃ Алф _{6), флуорапатита} (Ца ₅ [ПО _{4] 3} [Ф, Цл]), Топаз (Ал ₂ СиО ₄ [Ф, ОХ] _{2) и} Лепидолите.

Физичке и хемијске особине флуора

На собној температури, флуор гас је бледо жуте са иритирајући мирис. Удисање његов опасан. После хлађења постаје жута течност. Постоји само један стабилан изотоп хемијског елемента - флуоро-19.

Прва енергија јонизације халогена је веома висок (402 кцал / мол), што је стандардна формација хеат катјон Ф ⁺ 420 кцал / мол.

Мала величина елемента атома може да прими њихову релативно велику количину око централног атома да формирају мноштво стабилним комплекса, на пример, хексафлуоросиликат (СИФ ₆₎ ^2- гексафторалиумината и (Алф ₆₎ ^3-. Флуоро - елемент који има најјаче оксидациона својства. Ниједна друга супстанца не оксидира флуорид ањон, она се претвара у слободну елемент, и из тог разлога ставка није у слободном стању у природи. Ова карактеристика флуора за више од 150 година није дозвољено да га добити од било које хемијске методе. То је било могуће само кроз употребу електролизе. Ипак, у 1986. Амерички хемичар Карла Краист рекао је о првом "хемијске" Добијање флуорида. Користио К ₂ МНФ _{6 и} антимон пентафлуорид (СБФ _{5), који се} може добити из раствора ХФ.

Флуоро: валенце анд стање оксидације

Спољашњи омотач садржи неспарене електрона халогени. Зато Валентност флуора у једињења износи један. Међутим, атоми група елемената ВИИа може повећати број електрона у валенца 7. Максимална флуора и њене оксидационог стања једнака -1. Елемент није у могућности да прошири своју валентну шкољку, јер њега атома форума д-орбитални. Друге халогена захваљујући присуству може бити Валентност до 7.

Хигх елемент капацитета оксидације омогућава да се постигне највећи могући стање оксидације осталих елемената. Флуоро (валенце И) може формирати једињење које не постоји нити на било који други халогенид: дифлуорид сребро (АГФ _{2), кобалт трифлуорид} (ЦоФ _{3) хептафлуориде} ренијум (реф _{7) пентафлуорид} брома (БРФ _{5) и} јод хептафлуорид (ИФ _7).

везе

Формула флуор (Ф _{2) се} састоји од два атома елемента. Он може да уђе у везу са свим осталим елементима изузев хелијумом и неона, да формирају јонских или ковалентне флуориде. Неки метали као што је никл, брзо покривена слојем халогена, спречавање даљу комуникацију са металног елемента. Неки суве метали попут меког челика, бакра, алуминијума или Монел (никал 66% и 31,5% легуре бакра) не реагује на уобичајеним температурама са флуором. За рад са елементом на температурама до 600 ° Ц је погодан Монел; Синтеред алумина је постојана до 700 ° Ц.

Флуороугљенични уља су најподеснијих мазива. Елемент бурно реагује са органским материјалима (нпр гуме, дрвета и текстила) тако контролисано флуоровање органских једињења елементал флуора могуће само када узима посебне мере опреза.

производња

Флуорит је главни извор флуорида. У производњи водоника флуорида (ХФ) је дестилован из прашкастог Флуорспар са концентрованом сумпорном киселином у олова јединици или ливеног гвожђа. Током дестилације формиран калцијум сулфата (цасо _{4), је нерастворљив} у ХФ. Водоник флуорид се добија у довољно анхидрованом стању фракционом дестилацијом у бакарним или челичним судовима и складишти у челичним цилиндрима. Цоммон нечистоће у комерцијалном водоник флуорид су сумпорастом и сумпорну киселину и флуоросилициц киселина (Х ₂ СиФ _{6) формиран} због присуства силике у Флуорспар. Трагови влаге може уклонити електролизом употребом смеше Платинум електрода третирањем елементарном флуором или чување преко јачу Левис-ову киселину (МФ _{5, при} чему је М - метални) који могу да формирају соли (Х ₃ О) ⁺ (МФ ₆₎ ^{-: Х} ₂ О + СБФ ₅ + ХФ → (Х ₃ О) ⁺ (СБФ ₆₎ ^-.

Водоника флуорида се користи за добијање различитих индустријских органским и неорганским једињењима флуора, нпр натриифторидалиуминииа (На ₃ Алф _{6) коришћен} као електролита у топљења алуминијума метала. Раствор хидроген флуорид гаса у води се каже да флуороводична киселина, велике количине метала који се користи за чишћење и полирање стакла или примењеним хазе његовом јеткања.

Припрема ћелије бесплатно путем електролитски процедуре у одсуству воде. Обично су у облику калијум флуорида истопи електролизе водоник флуорида (у односу 2,5-5 до 1) на температури од 30-70, 80-120 или 250 ° Ц. Током процеса садржај флуороводоници у електролиту опада и тачка топљења расте. Стога, неопходно је да његова додавање одржан у континуитету. У високе температуре електролита комора замењује када температура пређе 300 ° Ц Флуор може безбедно складиштити под притиском у нерђајућег челика цилиндара, ако вентила цилиндра слободне трагова органских супстанци.

употреба

Елемент се користи за производњу различитих флуорида као што су хлор трифлуорид (ЦЛФ _{3), сумпор хексафлуорид} (СФ _{6) или} кобалт трифлуорид (ЦОФ _3). Хлора једињења и кобалта су важни флуоровање агенти органских једињења. (Уз одговарајуће мере предострожности директно флуора могу користити за ову сврху). Сумпорхексафлуорид се користи као гасовитом диелектрика.

Елементарни флуор разблажена азотом је често реагује угљоводоницима да формира одговарајуће флуорокарбоната у којима део или цео водоника замењен са халогеном. Добијена једињења су генерално одликује висока стабилност, хемијске инертности, висока електричног отпора, као и других вредних физичким и хемијским својствима.

Флуоровање може бити третманом органских једињења кобалта трифлуорид (ЦоФ _{3) електролиза} или раствори соли у анхидрованом водоник флуорида. Корисни пластике са нон-стицк особинама, као што политетрафлуороетилен [(ЦФ _{2 ЦФ2) к], комерцијално} познат као тефлон, произведене од незасићених флуорованим угљоводоника.

Органска једињења која садрже хлор, бром или јод, је флуоровани производити супстанце попут дихлородифлуорометан (цл ₂ ЦФ _{2) расхладне,} који се широко користи у фрижидерима домаћинства и клима уређаја. Пошто хлорофлуороугљеника попут дихлородифлуорометан, играју активну улогу у исцрпљивања озонског слоја и њихова производња и употреба био ограничен, а сада жељени расхладни садржи хидрофлуорокарбоне.

Елемент се користи за производњу хексафлуорид уранијума (УФ _{6) користи} у гасном процесу дифузије одвајања уранијум-235 из уранијума-238 у производњи нуклеарног горива. Водоник флуорид и бор-трифлуорид (БФ _{3) се} производе у индустријским размерама, јер су добри катализатори за реакције алкилације се користе за добијање многих органских једињења. Натријум флуорид се обично додаје у пијаћу воду, како би се смањила учесталост каријеса код деце. У последњих неколико година, најважнији примена стеченог флуорида у фармацеутској и пољопривредног земљишта. Селективна замена флуора драматично мењају биолошке особине супстанци.

analiza

Тешко је прецизно одредити количину халогених једињења. Фрее флуориде, што је једнако валенцији од 1, може се детектовати оксидацијом живиног Хг + Ф ₂ → ХГФ _{2 и} мерење повећања тежине живе и промене запремине гаса. Главни квалитативни тестови на присуство јона елемента су:

• избор водоник флуорида под дејством сумпорне киселине,
• формирање талога калцијум флуорида додавањем калцијум хлорида,
• иеллов пребојеност тетраоксид раствор титанијум (ТиО _{4) и} водоник пероксид у сумпорној киселини.

Квантитативне методе анализе:

• таложење калцијум флуорида у присуству натријум карбоната и третмана муља применом сирћетне киселине,
• депоновање олова цхлорофлуориде додавањем натријумхлорида и олово нитрат,
• титрација (одређивање концентрације раствореног супстанце) са раствором торијум нитрата (Тх [НО _{3] 4) применом} натријум ализаринсулфонате као индикатора: Тх (НО _{3) 4} + 4КФ ↔ ТХФ ₄ + 4КНО _3.

Ковалентно везан флуор (валенце И), као што флуорокарбоната за анализу компликованија. Ово захтева везу са металног натријума, затим анализом Ф ^{- јоне} као што је описано горе.

својства елемената

На крају ћемо представити неке особине флуора:

• Атомски број: 9.
• Атомска тежина: 18,9984.
• Могући флуор валентности: 1.
• Тачка топљења: -219,62 ° Ц.
• Тачка кључања: -188 ° Ц.
• Густина (1 атм, 0 ° Ц): 1.696 г / л.
• Елецтрониц флуор формула: 1с 2с ^{2 2 5} _2п.