Химический элемент Фтор

9(18,998)

F

Фтор

Группа 17 Температура плавления -219,67 ° С, -363,41 ° F, 53,48 К
Период 2 Точка кипения -188,11 ° С, -306,6 ° F, 85,04 К
Блокировать п Плотность (г см -3 ) 0,001553
Атомный номер 9 Относительная атомная масса 18,998
Состояние при 20 ° C Газ Ключевые изотопы 19 F
Электронная конфигурация [Он] 2с 2 2п 5 Количество CAS 7782-41-4

Использование и свойства элемента Фтор

Объяснение изображения

Изображение отражает высокореактивную природу элемента.

Внешность

Очень бледный желто-зеленый газ с опасной реакцией. Это самый реактивный из всех элементов и быстро разрушает все металлы. Под воздействием фтора стальная вата загорается.

Использует

Коммерческое производство фтора отсутствовало до Второй мировой войны, когда разработка атомной бомбы и другие проекты в области ядерной энергетики привели к необходимости производства фтора в больших количествах. До этого соли фтора, известные как фториды, долгое время использовались для сварки и для матирования стекла.Этот элемент используется для производства гексафторида урана, необходимого атомной энергетике для разделения изотопов урана. Он также используется для производства гексафторида серы, изоляционного газа для силовых трансформаторов.Фактически, фтор используется во многих фторсодержащих химикатах, включая растворители и высокотемпературные пластики, такие как тефлон (поли (тетрафторэтен), PTFE). Тефлон хорошо известен своими антипригарными свойствами и используется в сковородах. Он также используется для изоляции кабелей, для сантехнической ленты и в качестве основы Gore-Tex® (используется в водонепроницаемой обуви и одежде).Плавиковая кислота используется для травления стекол лампочек и в других подобных целях. ХФУ (хлор-фторуглероды) когда-то использовались как пропелленты для аэрозолей, хладагенты и для «выдувания» пенополистирола. Однако их инертность означала, что, оказавшись в атмосфере, они растворились в стратосфере и разрушили озоновый слой Земли. Сейчас они запрещены.

Биологическая роль

Фтор — незаменимый ион для животных, укрепляющий зубы и кости. В некоторых местах его добавляют в питьевую воду. Считается, что присутствие в питьевой воде фторидов ниже 2 частей на миллион предотвращает кариес. Однако при превышении этой концентрации эмаль детских зубов может стать пятнистой. В зубную пасту также добавляют фтор.В среднем в организме человека содержится около 3 миллиграммов фтора. Слишком много фтора токсично. Элементарный фтор очень токсичен.

Природное изобилие

Наиболее распространенными фтористыми минералами являются флюорит, плавиковый шпат и криолит, но он также довольно широко распространен в других минералах. Это 13-й по частоте элемент в земной коре.Фтор получают путем электролиза раствора гидрогендифторида калия (KHF2) в безводной плавиковой кислоте.

История химического элемента Фтор

Ранние химики знали, что фториды металлов содержат неопознанный элемент, похожий на хлор, но не могли его выделить. (Французский ученый Андре Ампер придумал название фтор в 1812 году.) Даже великий Хамфри Дэви не смог произвести этот элемент, и он заболел, пытаясь изолировать его от фтористоводородной кислоты.

Британский химик Джордж Гор в 1869 году пропустил электрический ток через жидкий HF, но обнаружил, что высвободившийся газ бурно реагирует с его аппаратом. Он подумал, что это фтор, но не смог собрать и доказать это. Затем в 1886 году французский химик Анри Муассан получил его путем электролиза бифторида калия (KHF 2 ), растворенного в жидком HF.

Химические свойства

Атомный радиус, несвязанный (Å) 1,47 Ковалентный радиус (Å) 0,60
Сродство к электрону (кДж моль -1 ) 328,165 Электроотрицательность (шкала Полинга) 3,98
Энергия ионизационной (кДж моль -1 ) 1- й 1681.0452- й 3374,173- й6050,4414 чт 8407,7135 чт 11022,7556 чт 15164.1287 чт 17867,7348 чт92038,447

Состояния окисления и изотопы Фтор

Общие состояния окисления -1
Изотопы Изотоп Атомная масса Естественное изобилие (%) Период полураспада Режим распада
19 F 18,998 100

Данные о давлении и температуре

Удельная теплоемкость (Дж кг −1 K −1 ) 824 Модуль Юнга (ГПа) Неизвестно
Модуль сдвига (ГПа) Неизвестно Объемный модуль (ГПа) Неизвестно
Давление газа
Температура (K) 400600800100012001400160018002000 г.22002400
400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 г. 2200 2400
Давление (Па) ————

Связанные энтальпии

Ковалентная связь Энтальпия (кДж моль -1 ) Найти в F – F 155 F 2 C – F 485 CF 4 H – F 565 HF
Ковалентная связь Энтальпия (кДж моль -1 ) Найти в
F – F 155 F 2
C – F 485 CF 4
H – F 565 HF