Chemeschen Element fluoro: VALENCE Eegeschafte charakteristesche

Fluor (F) - déi reaktiv chemeschen Element an einfachsten halogen Grupp 17 (VIIa) vun der periodesch Dësch. Dëst Fluor charakteristesche wéinst senger Fähegkeet Elektronepueren (déi electronegative Element) an der klenger Gréisst vun hiren Atomer ze unzezéien.

Geschicht vun der Entdeckung

D'Fluor-haltege Quelle fluorspar war an 1529 vum däitsche Physiker a mineralogist Georgiem Agrikoloy beschriwwen. Et ass wahrscheinlech, datt Flosssaier éischt am onbekannt Englesch Glaser 1720 GA 1771 am schwedesche Chemiker Carl Wilhelm Scheele kritt Brutto Flosssaier ënner Heizung fluorspar mat konzentréiert Schwiewel Seier an engem Glas retort kritt huet, déi ënnert der Aktioun vun der doraus Produit haaptsächlech corroded . Dofir, an Kierzunge Experimenter, kritt si vun Metal gemaach. Bal anhydrous Seier an 1809 Joer kritt huet, zwee Joer drop de franséische Physiker André-Marie Stäerkt ugeholl datt dëst Waasserstoff Facettenaen mat engem onbekannt Element, Uertschaft: Chlor, fir wat ass et den Numm vum griichesche fluoro φθόριος proposéiert, «Stéierungen». Fluorspar war Kalzium fluoride.

Fluoride Fräisetzung war ee vun de grousse Ongeléist Problemer vun inorganic Chimie bis 1886, wéi de franséische Chemiker Anri Muassan d'Element vun electrolysis vun Léisung vun KaliumiodidPëlle hydrofluoride zu Waasserstoff fluoride war. Fir et an 1906, krut hien den Nobelpräis. D'Schwieregkeet mat dësem Element an bewäerten a gëfteg Eegeschafte bäigedroen Fluor luesen Fortschrëtter am Beräich vun Chimie vun dësem Element. Bis den Zweete Weltkrich war hien e Labo Virwëtz. Da Ee, d'Benotzung vun Uran hexafluoride an der Trennung vun Uran Isotopen, zesumme mat enger Erhéijung vun kommerziell Bio awer vun der Element, dat engem chemesche nees dass bedeitendst Virdeeler bréngt.

prevalence

D'Fluor-haltege fluorspar (fluorspar, mir kéinten ₂₎ fir Joerhonnerte gouf als FLUX (breet Agent) an Metallindustrie Prozesser benotzt. Quelle bewisen spéider eng Quell vun engem Element, wat och Fluor genannt gouf. Sëlwert transparent Rei Chemiker Kristaller ënner Wiederwelt hunn eng blo gestëmmt. Dëse Besëtz ass als fluorescence bekannt.

Fluoro - en Element, datt nëmmen an der Form vu sengem awer, ausser fir ganz kleng Quantitéiten vun gratis Element am fluorspar, Radium ausgesat ze Stralung an Natur existeiert. Den Inhalt vun der Element am Planéit Äerd d'ass ronn 0,065%. Der Basis fluoride Mineralstoffer fluorspar, cryolite (Na ₃ Alf _6), fluorapatite (Ca ₅ [PO _{4] 3} [F, Cl]), Topaz (Al ₂ Sio ₄ [F, Dat mengen] ₂₎ an lepidolite.

Physesch a chemesch Eegeschaften vun Fluor

Bei Raumtemperatur, Fluor Gas ass eng helle giel mat eis Geroch. Inhalation vu sengem geféierlech. Op Widerufsdélai gouf et e säi flësseg. Et gëtt nëmmen eng stabil Isotop vun den chemeschen Element - fluoro-19.

Déi éischt Eegeliichten Energie vun der halogen ass Héich (402 kcal / mol), dat ass eng Norm Hëtzt cation Opstellung F ⁺ 420 kcal / mol.

Der klenger Gréisst vun der Element vum Atom kënnen hir relativ grouss Quantitéit ronderëm d'Mëtt Atom aménagéieren e Majorzsystem vun stabil investéiert ze Form, zum Beispill, hexafluorosilicate (FIS ₆₎ ^2- geksaftoralyuminata a (Alf ₆₎ ^3-. Fluoro - en Element, dass di stäerkst oxidizing Eegeschaften huet. Keng aner Substanz ass net fluoride anion oxidized, et gëtt nees e gratis Element, a fir dës Grond de Punkt ass net an engem fräie Staat an Natur. Dëst charakteristesche vun Fluor fir méi wéi 150 Joer al sinn net ze kréien ass vun all chemesch Method erlaabt. Dëst war méiglech nëmmen duerch d'Benotze vun electrolysis. Trotzdem, sot den amerikanesche Chemiker Karl Krayst 1986 iwwer déi éischt "chemesch" agetriichtert fluoride. Hie benotzt K ₂ MnF _{6 a} Antimon pentafluoride (SbF _5), déi vun der HF Léisung kritt kann.

Fluoro: VALENCE an oxydéiert Staat

Dem baussenzege Réibau enthält eng unpaired Elektronen halogens. Dat ass firwat d'VALENCE vun Fluor an der awer gläich ze eent ass. Allerdéngs kann Atomer VIIa Grupp Element méi d'Zuel vun Elektronepueren an d'valency vun 7. Maximal Fluor an hir oxydéiert Staat gläich ze -1. Element ass net konnt seng VALENCE Réibau ze verlängeren, well et Atom sitt d-Bunnen. Aner halogen-gratis merci fir seng Präsenz kann engem VALENCE vu bis zu 7 ginn.

Héich oxydéiert Muecht Element erlaabt deen héchste méiglech oxydéiert Zoustand vun aneren Elementer ze erreechen. Fluoro (VALENCE ech) kann e Facettenaen Form, déi net nach an all aner halide heescht existéieren: difluoride Sëlwer (AGF _2), Gilsbuerg trifluoride (SAX ₃₎ heptafluoride Rhenium (Refus ₇₎ pentafluoride Brom (BrF ₅₎ an Jod heptafluoride (WANN _7).

Verbindungen

Formel Fluor (F ₂₎ ass vun zwee Atomer vun engem Element komponéiert. Hie kann an Verbindung mat all aner Elementer ausser Helium a Neon gitt, fluorides ionic oder covalent zu Form. Puer Metaller wéi Néckel, séier vun engem Layer vun halogen Daach, weider Kommunikatioun mat de Metal Element Präventioun. Puer dréchen Metaller wéi mëll Stol, Koffer, Al, oder Monel (Néckel 66% an 31,5% Koffer durchgang) heescht reagéiere guer net normal Temperaturen mat Fluor. bei Temperaturen bis zu 600 ° C mat dem Element ze schaffen ass gëeegent monel; Testweis alumina ass stabil bis zu 700 ° C.

Fluorocarbon Uelegbiller sinn déi gëeegent lubricants. Element reagéiert virgespillt mat Bio Material (e.g., Gummistécker, Holz a Textilindustrie) sou kontrolléiert haten fluorination vun Bio awer elemental Fluor nëmme méiglech wann speziell Secherheetsmesuren verhënneren.

Produktioun

Fluorspar ass den Haaptgrond Quell vun fluoride. An der Produktioun vun Waasserstoff fluoride (HF) ass aus powdered fluorspar mat konzentréiert Schwiewel Seier an engem nodeems Unitéit oder Goss distilléiert. Während der distillation gemaach Kalzium sulfate (CaSO _4), ass am HF insoluble. De Waasserstoff fluoride ass an genuch anhydrous Staat duerch fractional distillation am Koffer oder Stol kritt an gespäichert zu Stol Rechtssécherheet fir den Dokter kritt. Gemeinsam Gëftstoffer an kommerziell Waasserstoff fluoride sinn sulfurous a Schwiewel Seier an fluorosilicic sauerem (H ₂ FIS ₆₎ gemaach wéinst der Präsenz vun Silikatsubstrat am fluorspar. Spure vun Fiichtegkeet zréck kënnt vun electrolysis mat Platin gedränkt vun Behandlung mat elemental Fluor, oder raumen iwwer eng staark Lewis sauerem (MF _5, Hellef M - Metal) geläscht ginn déi Salzer (H ₃ O) ⁺ (MF ₆₎ Form kënnt ^-: H ₂ O + SbF ₅ + HF → (H ₃ O) ⁺ (SbF ₆₎ ^-.

D'fluoride Waasserstoff an der Virbereedung vun enger Rei vun industriell Bio an inorganic Fluor awer benotzt, e.g., natriyftoridalyuminiya (Na ₃ Alf ₆₎ ass den electrolyte am Schmelzanlag vun Al Metal Employéen. Eng Léisung vun Waasserstoff fluoride Gas am Waasser ass sot zu Flosssaier, eng grouss Quantitéit vun Metall wat fir Botzen benotzt ass a fir Glas zrec oder fir seng Verbriechen Mënsche leeden Niwwel.

Virbereedung vun Zell gratis vun electrolytic Prozeduren an der Verontreiung vu Waasser benotzt. Meeschtens sinn si a Form vun KaliumiodidPëlle fluoride schocken electrolysis vu Waasserstoff fluoride (am Verhältnis vu 2.5-5 bis 1) bei Temperaturen vun 30-70, 80-120 oder 250 ° C. Während dem Prozess vum Waasserstoff fluoride Inhalter am electrolyte Verloschter an de Schmelze Punkt heft. Dofir, ass et néideg dass seng Zousätzlech Plaz kontinuéierlech huet. Am héich Temperatur ass electrolyte Chamber ersat wann d'Temperatur méi wéi 300 ° C. Fluor kann Fluchtweeër ënner Drock an engem STAINLESS Stol Rechtssécherheet fir den Dokter, wann de Krunn losen gratis vun Spure vun organesch Substanzen gespäichert ginn.

der Notzung vun

Element ass benotzt eng Rei vu fluoride wéi Chlor trifluoride (ClF _3), Schwiewel hexafluoride (Cour ₆₎ oder Gilsbuerg trifluoride (SAX ₃₎ ze _{produzéieren.} Chlor awer an Gilsbuerg sinn wichteg fluorinating Agenten vun Bio awer. (No passenden Secherheetsmesuren direkt Fluor kënnen fir dës Zwecker benotzt ginn). Schwiewel hexafluoride ass als Gas dielectric benotzt.

D'elemental Fluor mat Stéckstoff verdënntem ass reagéiert oft mat hydrocarbons der entspriechend fluorocarbons zu Form an deem en Deel oder all vun de Waasserstoff mat halogen ageholl ass. Déi doraus resultéierend awer sidd allgemeng duerch héich Stabilitéit, chemesch inertness, héich elektresch Resistenz, wéi och aner wäertvoll physesch a chemesch Eegeschaften charakteriséiert.

Fluorination kann och duerch Behandlung vun Bio awer vu Gilsbuerg trifluoride (SAX ₃₎ electrolysis oder Léisungen zielt zu anhydrous Waasserstoff fluoride gemaach ginn. Nëtzlech Plastik mat Net-keint Eegeschafte, wéi polytetrafluoroethylene [(CF ₂ CF _{2) x],} bekannt als kommerziell Teflon, aus unsaturated fluorinated hydrocarbons produzéiert.

Bio awer mat Chlor, Brom oder Jod, ass fluorinated Substanze wéi dichlorodifluoromethane (Cl ₂ CF ₂₎ refrigerant ze produzéieren, déi dagsiwwer am Stot Frigoen an Klimaanlagen benotzt gëtt. Zanter chlorofluorocarbons, wéi dichlorodifluoromethane, spillen eng aktiv Roll an der Ausschöpfung vun der Ozonschicht an hir Produktioun an de Gebrauch ass limitéiert, an elo hir Défense konzentréiert refrigerant mat hydrofluorocarbons.

D'Element ass och fir produzéiert Uran hexafluoride (UF ₆₎ benotzt an de Gas Diffusion Prozess vun ofgetrennt Uran-235 aus Uran-238 an der Fabrikatioun vun nukleare Brennstoff benotzt. Waasserstoff fluoride a Bor trifluoride (BF ₃₎ sinn op eng industriell Skala produzéiert, well se gutt catalysts fir alkylation Reaktioune gi benotzt fir vill Bio awer preparéieren. Natrium fluoride ass normalerweis op d'Drénkwaasser, fir dobäi d'Heefegkeet vun Zänn mer an Kanner ze reduzéieren. An de leschte Joren, déi wichtegst Uwendung vun Qualifikatiounen fluoride am pharmazeuteschen a landwirtschaftlech Felder. Selektiv Wiessel vun Fluor dramatesch der biologescher Eegeschafte vun Substanzen ofzeänneren.

Analyse vun

Et ass schwéier ze präziist de Montant vun der halogen awer bestëmmen. Free fluoride, déi zu der VALENCE vun 1 gläich ass, kann et vun oxydéiert vun Merkur Hg + F ₂ → HgF _2, a Moosse der Erhéijung vun Gewiicht vum Merkur an de Volume Ännerung vun der Gas fonnt ginn. D'Haaptrei qualitative Tester fir d'Präsenz vun Protonen vun der Element sinn:

• Auswiel u Waasserstoff fluoride ënnert der Aktioun vun Schwiewel Seier,
• Opstellung vun engem Manéier vun Kalzium fluoride vun Kalzium Mord Léisung Schan,
• giel discoloration tetraoxide Léisung vun souzesoen (TiO ₄₎ an Waasserstoff Hem zu Schwiewel sauerem.

Chemeschen Analyse Methoden:

• Nidderschlag vun Kalzium fluoride an der Präsenz vun Natrium kënne an sludge Behandlung acetic sauerem benotzt,
• An chlorofluoride depositing vun iwwerdribblen Natrium Mord a Féierung Nitratveruerdnung,
• titration (Determinatioun vun der Konzentratioun vun opgeléist Substanz) mat enger Léisung vun Thorium Nitratveruerdnung (Th [NO _{3] 4)} Natrium alizarinsulfonate als Luucht benotzt: Th (NO _{3) 4} + 4KF ↔ ThF ₄ + 4KNO _3.

Covalently Wiertche widdersprach Fluor (VALENCE ech), wéi fluorocarbons méi komplizéiert ze analyséieren. Dat verlaangt eng Verbindung mat Metallkugele Natrium, gefollegt vun Analyse vun der F ^- Protonen wéi uewen beschriwwen.

Element Eegeschafte

Endlech presentéieren mir e puer Eegeschafte vun Fluor:

• Atomarer Zuel: 9.
• Atomarer Gewiicht: 18,9984.
• Méiglech Fluor valency: 1.
• Melting Punkt: -219,62 ° C.
• Kache Punkt: -188 ° C.
• Dicht (1 Geldautomaten, 0 ° C): 1.696 g / l.
• Elektronesch Fluor Formule: mol 1. 2s ^{2 2 5} _2p.