Kimyasal elemanı floro: değerlik özellikler karakteristik

Flor (F) - en reaktif kimyasal element periyodik tablonun ve en kolay halojen grubu 17 (Vlla). nedeniyle yeteneğine Bu flor karakteristik elektronlar (en elektronegatif element) ve atomların küçük boyutu çekmek için.

keşif Tarihçesi

flor içeren mineral kalsiyum floriti Alman doktor ve mineralog Georgiem Agrikoloy tarafından 1529 de tarif edilmiştir. Hidroflorik asit önce bilinmeyen İngilizce camcı Carl Wilhelm Scheele büyük ölçüde elde edilen ürünün aksiyonu altında aşınmış bir cam imbik, konsantre sülfürik asit ile ısıtma kalsiyum florür altında ham hidroflorik asit elde İsveçli kimyager 1720 GA 1771 elde edildi olasıdır . Bu nedenle, daha sonraki deneylerde, kaplar metalden yapılmıştır. Yaklaşık susuz asit 1809 yılı içinde elde edilmiştir, iki yıl sonra Fransız fizikçi Andre Marie Ampere Yunan floro φθόριος adını önerilmiştir olan bilinmeyen bir eleman, analog klor, bu hidrojen bileşiği «bozulma» varsayılmıştır. Fluorspar kalsiyum florür döndü.

Florür serbest bırakma Fransız kimyager Anri Muassan hidrojen florür potasyum hidroflorid çözeltisinin elektrolizi ile elemanının 1886 kadar inorganik kimyanın ana çözülmemiş problemlerden biri idi. Bunun için 1906 yılında, Nobel Ödülü aldı. Bu eleman ve toksik özellikleri ile ilgili zorluk bu elementin kimya alanında flor yavaş ilerleme katkıda bulunmuştur. İkinci Dünya Savaşı ana kadar o bir laboratuar merakı oldu. Daha sonra, ancak, ticari bir artış ile birlikte uranyum izotoplarının ayrılması uranyum hegzaflorid kullanımı organik bileşiklerin o önemli avantajlar getiren bir kimyasal alma elemanının,.

yaygınlık

Yüzyıllardır flor içeren kalsiyum florür (flüorit, _CaF2) metalurjik işlemlerde bir akı (temizlik maddesi) olarak kullanılmıştır. Mineral sonra da Fluor seçildi Bir elemanın, kaynağı kanıtladı. aydınlatma altında Renksiz şeffaf florit kristaller bir mavimsi renk tonu vardır. Bu özellik, floresans olarak bilinir.

Flor - radyasyona maruz flüorit, radyum serbest elemanının çok küçük miktarlarda haricinde yalnızca bileşikler halinde doğada oluşan bir element. Yer kabuğundaki öğenin içeriği yaklaşık 0.065% 'dir. bazik flüorür mineraller fluorspar olan, kriyolit _(Na3 AlF _6), fluorapatit _(Ca5 [PO _{4] 3} [F, Cl]), topaz (Al ₂ SiO ₄ [F, OH] ₂₎ ve lepidolit.

flor fiziksel ve kimyasal özellikleri

Oda sıcaklığında, flor gazı rahatsız edici bir koku ile bir soluk sarı. onun tehlikeli solunması. Soğutma üzerine, bir sarı sıvı olmuştur. floro-19 - kimyasal ünitenin bir izotop mevcuttur.

halojen birinci iyonizasyon enerjisi ⁺ standart ısı katyon oluşumu F (402 kcal / mol), çok yüksek 420 kcal / mol arasındadır.

atomun elemanının küçük boyutlu, örneğin, heksaflorosilikat (SiF ₆₎ ^2- geksaftoralyuminata ve (ALF ₆₎ ^3- için, stabil kompleksler bir çok uzantının oluşturulması için merkez atomu nispeten büyük miktarda ^{barındırabilir.} Flor - güçlü oksitleyici özellikleri olan bir eleman. Başka hiçbir madde bu ücretsiz bir elemana dönüşüyor ve bu nedenle madde doğada serbest halde değil, florid anyonu okside olmaz. Eski 150 yıldan fazla flor bu özelliği herhangi bir kimyasal yöntem ile almak için izin verilmez. Bu yalnızca elektroliz kullanımı yoluyla mümkündü. Bununla birlikte, 1986 yılında Amerikalı kimyacı Karl Krayst ilk "kimyasal" florür alma hakkında söyledi. O _k2 MnFx _{6 ve} HF solüsyonu elde edilebilir antimon pentaflorür (SbF _{5) kullanmıştır.}

Flor: değerlikli ve oksidasyon durumu

Dış kabuk bir çiftlenmemiş elektron halojenler içerir. bileşiklerde flor değerlik birine eşit olan bu yüzden. Bununla birlikte, Vlla grubu element atomuna -1 eşit 7. En flor değerliği ve oksidasyon durumuna elektron sayısını artırabilir. Eleman bu yana, değerlik genişletilmesi için mümkün değildir atomu kullanıcı çevrimdışı d orbitalleri. varlığını Diğer halojen içermeyen sayesinde en fazla 7 bir valans olabilir.

Yüksek oksidasyon kapasitesi eleman diğer elemanların mümkün olan en yüksek oksidasyon kazanmasını sağlar. Flor (valans I) mevcut ne de başka bir halid olmayan bir bileşiğe _{oluşturabilirler:,} kobalt triflorür diflorid gümüş (AGF ₂₎ (CoF ₃₎ heptafluoride renyum brom (Oluşan bu ₅₎ ve iyot heptafluoride pentaflorür (Ref ₇₎ (IF _7).

bağlantıları

Formül florin (F ₂₎ bir elemanının iki atomlu oluşmaktadır. O iyonik veya kovalent floridleri oluşturmak üzere, helyum ve neon hariç tüm diğer unsurları ile bağlantılı girebilir. nikel gibi bazı metaller, hızlı bir şekilde metal eleman ile daha fazla iletişim önlenmesi, halojen, bir tabaka ile kaplanmıştır. yumuşak çelik, bakır, alüminyum veya Monel (nikel% 66 ve% 31.5 bakır alaşımı) gibi bazı kuru metaller, flor ile, sıradan sıcaklıklarda reaksiyona girmez. 600 ° C'ye kadar olan sıcaklıklarda elemanı ile çalışmak için uygun Monel olduğu; Sinterlenmiş alümina 700 ° C'ye kadar stabildir

Fluorokarbon yağlar en uygun yağlarıdır. Eleman, organik maddelerin (örneğin plastik, ahşap ve tekstil) flor elementi mümkün organik bileşiklerin çok kontrollü florlama özel önlemler alınmadığı ile şiddetli tepkimeye girer.

üretim

Fluorspar fluorür ana kaynağıdır. hidrojen florür (HF) üretiminde bir kurşun birimi konsantre sülfürik asit ya da dökme demir ile toz haline getirilmiş kalsiyum florür damıtılır. Damıtma oluşan kalsiyum sülfat (CaSO _{4) boyunca,} HF içerisinde çözünmez. Hidrojen florür bakır ya da çelik kaplarda fraksiyonel damıtma ile yeterince susuz bir halde elde edilir ve çelik silindir içinde depolanır. Ticari hidrojen florür ortak yabancı maddeler kalsiyum florür olarak silis varlığına bağlı olarak oluşan ve sülfirik asit ve florosilisik asit _(H2 SiF ₆₎ bulunmaktadır. nem izleri daha güçlü bir Lewis asidi flor elementi ile işlenerek platinyum elektrotları kullanılarak, ya da üzerinde muhafaza elektroliz ile uzaklaştırılabilir (MF _5, ki burada M - Metal) tuzları _(H3 O) ⁺ (MF ₆₎ ^{oluşturabilmektedir: -} _H2 O + SbF ₅ + HF → _(H3 O) ⁺ _(SbF6) ^-.

Endüstriyel organik ve inorganik flor bileşiklerinin, çeşitli hazırlanmasında kullanılan hidrojen fluorür, örneğin, natriyftoridalyuminiya _(Na3 AlF ₆₎ Alüminyum metal eritme elektrolit olarak kullanılır. su içinde hidrojen florür gazı ihtiva eden bir çözelti, hidroflorik asit, temizlik için ve cam cila veya aşındırma sis kazandırmak için kullanılan metal, büyük miktarda söylenir.

Hücrenin hazırlanması suyun bulunmadığı bir ortamda elektrolitik prosedürleri kullanarak serbest. Genellikle potasyum florür şeklinde olan 30-70, 80-120 ya da 250 ° C arasındaki sıcaklıklarda (2.5-5 1 oranında) hidrojen fluorür elektroliz eriyik işlem sırasında elektrolit azalır içerisinde hidrojen florit içeriği ve erime noktası yükselir. Nedenle, onun ilave devamlı gerçekleşti gereklidir. sıcaklığı 300 ° C üzerine çıktığında yüksek sıcaklık, elektrolit haznesi değiştirilir Flor güvenli bir şekilde, paslanmaz çelikten bir silindir basınç altında saklanabilir organik maddelerin eser serbest silindir valfi ise.

kullanımı

Eleman, klor trifluorür (ClF _3), kükürt heksaflorür _(SF6), ya da kobalt trifluorür (CoF ₃₎ olarak florür çeşitli üretmek için _{kullanılır.} Klor bileşikleri ve kobalt organik bileşiklerin önemli bir fluorlama maddelerdir. (Uygun önlemlerle doğrudan flor bu amaçla kullanılabilir). Kükürt heksafluorür gaz halinde bir dielektrik olarak kullanılır.

azot ile seyreltildi flor elementi genellikle hidrojen ya da bir bölümü, tüm halojen ile ikame edildiği karşılık gelen florokarbonlar oluşturmak için hidrokarbon ile reaksiyona girer. Elde edilen bileşikler, genel olarak yüksek stabilite, kimyasal inertlik, yüksek elektrik direnci, aynı zamanda diğer değerli fiziksel ve kimyasal özellikleri ile tanımlanır.

Florinasyon aynı zamanda, (CoF _3), elektroliz ya da çözeltiler susuz hidrojen fluorür kobalt trifluorür organik bileşiklerin işlenerek yapılabilir. doymamış florlanmış hidrokarbonlar üretilen Teflon gibi ticari olarak bilinen, örneğin politetrafloroetilen yapışmaz özelliklerinden, _{[X (CF2 CF2)],} ile yararlı plastik.

klor, brom ya da iyot ihtiva eden organik bileşikler, örneğin diklorodiflorometan gibi maddeler _{(Cl2 CF2)} yaygın ev buzdolapları ve klimalar kullanılan soğutucu üretmek üzere fluorlanarak. diklorodiflorometan gibi kloroflorokarbonlar, yana, ozon tabakasının incelmesi aktif bir rol oynar ve bunların üretimi ve kullanımı artık hidroflorokarbonlar ihtiva eden tercih edilen soğutucu sınırlı edildi ve.

eleman, aynı zamanda nükleer yakıt üretiminde uranyum-238 uranyum-235 ayıran gaz difüzyon işleminde kullanılan uranyum hegzaflorid (UF ₆₎ üretmek için kullanılır. birçok organik bileşiklerin hazırlanması için kullanılan alkilasyon reaksiyonları için iyi katalizörler, çünkü hidrojen florür ve bor triflorür _(BF3), endüstriyel ölçekte üretilir. Sodyum florür genellikle çocuklarda diş çürüğü insidansını azaltmak amacıyla içme suyuna eklenir. Son yıllarda, ilaç ve tarım alanındaki edindiği florür en önemli uygulaması. flor seçici ikame önemli ölçüde maddelerin biyolojik özelliklerini değiştirmek.

analizi

Doğru bir halojen bileşikleri miktarını belirlemek zordur. 1 değerine eşit olan serbest flüorür, HGF ₂ → cıva Hg + _F2 oksidasyonu tarafından tespit _edilir ve cıva ağırlığındaki artışı ve gazın hacmi değişikliğin ölçülmesi olabilir. elemanın iyonlarının varlığında ana kalitatif testler şunlardır:

• sülfürik asit etkisi altında hidrojen fluorürün seçimi,
• kalsiyum klorid çözeltisi ilave edilerek kalsiyum florür, bir çökelti oluşumu,
• sülfürik asit içinde sarı bir titanyum renk tetraoksit çözeltisi (TiO ₄₎ ve hidrojen peroksit elde edilmiştir.

Kantitatif analiz yöntemleri:

• asetik asit ile, sodyum karbonat ve çamur tedavisi varlığında kalsiyum flüorür çökeltisi,
• sodyum klorür ve kurşun nitrat eklenmesi ile kurşun kloroflorür biriktirilmesi,
• Titrasyon toryum nitrat çözeltisi ile (çözünmüş maddenin konsantrasyonunun belirlenmesi) (Th [NO _{3] 4)} göstergesi olarak, sodyum alizarinsulfonate kullanılarak: th (NO _{3) 4} + 4KF ↔ THF ₄ + 4KNO _3.

örneğin florokarbonlar olarak kovalent olarak bağlanmış flor (valans I) daha karmaşık bir analiz etmek. Bu F analizi, ardından metalik sodyum ile bir bağlantı gerektirir ^- iyonları, yukarıda tarif edildiği gibi.

eleman özellikleri

Sonunda flor bazı özellikler taşır:

• Atom numarası: 9'dur.
• Atom ağırlığı: 18,9984.
• Olası flor değerlik: 1.
• Erime noktası: -219,62 ° C
• Kaynama noktası: -188 ° C
• Yoğunluk (1 atm, 0 ° C): 1.696 g / l.
• Elektronik flor formülü: 1s 2s ^{2 2 5} _2p.