Kimyoviy element fluoro: valent xususiyatlari tavsifi

Ftor (F) - eng reaktiv kimyoviy element davriy jadvalning va eng oson, halojen guruh 17 (VIIa). tufayli, uning qobiliyati bu ftor xususiyati elektronlar (eng elektronegatif element) va uning atomlari kichik hajmini jalb etish.

kashfiyot tarixi

ftor bo'lgan mineral shuningdek nemis shifokor va mineralogist Georgiem Agrikoloy tomonidan 1529 yilda tasvirlangan edi. Bu hidroflorik kislota birinchi noma'lum Ingliz glassmaker Karl Vilgelm Scheele asosan natijasida mahsulot ta'siri ostida mog'or bir shisha imbik, joyga jamlanganda sülfürik kislota bilan isitish, kaltsiy floriti ostida xom hidrofluorik kislota olingan shved kimyogar ham 1720 GA 1771 yilda olingan edi, ehtimol, . Shuning uchun, keyingi tajribalar, kemalar metall qilingan. Deyarli suvsiz kislotasi 1809 yilda tayyorlangan va ikki yil o'tib fransuz fizigi Andre-Mari Amper taklif etildi, u yunon φθόριος, «zararli» dan nomi flor taklif qaysi xlor o'xshash noma'lum element, bilan vodorod bir aralashma. Shuningdek kaltsiy ftor o'girdi.

Ftorid relizlar frantsuz kimyogari Anri Muassan vodorod ftorid bilan kaliy hydrofluoride eritmasi elektroliz qilish usuli bilan element bo'ldi 1886, qadar noorganik kimyo asosiy hal etilmagan muammolarga biri edi. buning uchun 1906 yilda, u Nobel mukofoti olgan. Bu element va zaharli xususiyatlari bilan shug'ullanadigan qiyinchilik bu elementning kimyo sohasida ftor sekin taraqqiyot hissa qo'shgan. Ikkinchi jahon urushi qadar u laboratoriya qiziquvchanlik edi. So'ngra, shu bilan birga, tijorat ko'payishi bilan birga uran izotoplar bo'linishi uran heksafluorid foydalanish, organik birikmalar muhim foyda olib, bir kimyoviy qilish elementning.

tarqalganligi

asrlar davomida ftor bo'lgan rangsiz (shuningdek, Afrika ₂₎ metallurgiya jarayonlarining bir oqim (tozalash agenti) sifatida ishlatiladi. Mineral keyinchalik ham Fluor nomidagi etilgan element, bir manbai isbotladi. yorug'lik ostida rangsiz shaffof florit kristallar bir zangori rang ham bor. Bu xususiyat fluoressensiya sifatida tanilgan.

Floro - nurlanish duchor shuningdek, radiy erkin element juda kichik miqdorda tashqari, faqat uning birikmalari shaklida tabiatda sodir bo'lgan element. Yer qobig'idagi element tarkibi haqida 0.065% bo'ladi. asosiy ftorid minerallar shuningdek bo'ladi, cryolite (Na ₃ Alf _6), fluorapatite (Ca ₅ [PO _{4] 3} [F, Cl]), zumrad (Al ₂ SiO ₄ [F, OH] ₂₎ va lepidolite.

flor jismoniy va kimyoviy xususiyatlari

xona haroratida, ftor gaz jahlni hidli, xira sariq emas. uning xavfli solunması. sovutish so'ng u sariq suyuqlik bo'ldi. fluoro-19 - kimyoviy element faqat bitta barqaror izotop mavjud.

halojen birinchi dissotsilanish energiya ⁺ standart issiqlik katyonun shakllantirish F bo'ladi (402 kkal / mol), juda yuqori 420 kkal / mol.

atomning elementning kichik hajmi, masalan, hexafluorosilicate (SiF ₆₎ ^2- geksaftoralyuminata va (Alf ₆₎ ^3- uchun, barqaror komplekslarini bir nechta shakllantirish uchun markaziy atom atrofida ularning nisbatan katta miqdorda sig'dira ^mumkin. Floro - kuchli oksidlovchi xususiyatlarga ega bo'lgan element. Boshqa hech qanday modda, u bepul element aylanadi, va shu sababli band tabiatda erkin holatda emas, ftorid anyonun oksidlangan emas. Eski 150 dan ortiq yil davomida flor, bu xususiyati har qanday kimyoviy usul bilan uni olish uchun ruxsat berilmaydi. Bu faqat elektroliz foydalanish orqali mumkin edi. Shunday bo'lsa-da, 1986 yilda Amerika kimyogar Karl Krayst birinchi "kimyo" florür olish haqida aytgan. U K ₂ MNF _6, va HF hal olinishi mumkin surma pentafluoride (SBF _5), ishlatiladigan.

Fluoro: valent va Oksidlanish davlat

tashqi qobiq bir eşleştirilmemiş elektron halojenlerdir o'z ichiga oladi. birikmalar bilan flor valent biriga teng Aynan shuning uchun. Biroq, VIIa guruh element atomlari -1 ga teng 7. maksimal flor valentlik va uning Oksidlanish davlatga elektronlar sonini oshirish mumkin. Element u buyon, uning valent qobiq kengaytirish imkoniyatiga ega emas atom bilan aloqa d-orbital. uning huzuriga boshqa, halojen-bepul rahmat 7 uchun bir valentli bo'lishi mumkin.

Oliy Oksidlanish imkoniyatlar element boshqa elementlar mumkin bo'lgan eng yuqori oksidlanish holatini erishish imkonini beradi. Fluoro (valent I) mavjud, na boshqa biron Xolid ham emas, bir tarkibdan, shakllanishi _mumkin:, kobalt triflorür difluoride kumush (AGF ₂₎ (CoF ₃₎ heptafluoride reniy Brom (Tashkil topgan, ₅₎ va yod heptafluoride pentafluoride (ref ₇₎ (IF _7).

ulanish

Formula ftor (F ₂₎ bir element ikki atomlaridan tashkil topgan bo'ladi. U ion yoki kovalent ftoridlar hosil qilish, geliy va neon tashqari boshqa barcha elementlar bilan munosabati kiradi mumkin. Bunday nikel kabi ba'zi metallar, tez metall elementi bilan yanada muloqot oldini olish, halojen qatlami bilan qoplangan. Bunday yumshoq po'lat, mis, alyuminiy, yoki Guruh: (nikel 66% va 31,5% mis qotishma) kabi ba'zi quruq metallar flor bilan oddiy haroratda reaksiyaga emas. 600 ° C gacha haroratda element bilan ishlash uchun mos Guruh: hisoblanadi; Sinterli alumina 700 ° S gacha barqaror

Florokarbon moylari eng munosib moylash bo'ladi. Element organik materiallar (masalan, kauchuk, yog'och va to'qimachilik) asosiy ftor faqat iloji organik birikmalar, shuning uchun nazorat florlama maxsus ehtiyot choralarini olgan holda qattiq ta'sir ko'rsatadi.

ishlab chiqarish

Shuningdek ftorli asosiy manbai hisoblanadi. vodorod ftorid (HF) ishlab chiqarishda etakchi birligi joyga jamlanganda sülfürik kislota yoki quyma temir bilan sariyog ', kaltsiy floriti dan distillangan bo'ladi. distillash hosil kaltsiy sulfat (CaSO _{4) davomida,} HF erimaydigan hisoblanadi. vodorod ftorid mis yoki temir idishlarda kasr distillash bilan etarli darajada suvsiz holatda olingan va po'lat ballon saqlanadi. tijorat vodorod ftorid umumiy aralashmalar, kaltsiy floriti söz borligi tufayli hosil oltingugurtli va sulfat kislota va fluorosilicic kislota (H ₂ SiF ₆₎ bo'ladi. namlik izlari kuchliroq Lyuis kislotasi asosiy flor bilan davolash tomonidan platina elektrod yordamida, yoki ustidan saqlash elektroliz tomonidan olib mumkin (MF _5, bu _erda, M - metall) tuzlari (H ₃ O) ⁺ (MF ₆₎ hosil mumkin ^-: H ₂ O + SBF ₅ + HF → (H ₃ O) ⁺ (SBF ₆₎ ^-.

sanoat, organik va noorganik ftor birikmalari turli tayyorlashda ishlatiladigan vodorod ftorid, masalan, natriyftoridalyuminiya (Na ₃ Alf ₆₎ alyuminiy metall eritish elektrolitlar sifatida ishlatiladi. suvda vodorod ftorid gaz A yechim hidroflorik kislota, tozalash uchun va shisha abraziv yoki uning ofort Haze sıkıştırabilmektir uchun ishlatiladi metall katta miqdorda aytilgan.

hujayraning tayyorlash, suv yo'qligida elektrolitik tartiblarini foydalanib bepul. Odatda ular kaliy ftorid shaklida bo'lgan 30-70, 80-120 va 250 ° S haroratda (2.5-5 1 nisbati bilan) vodorod ftor elektroliz eritishi jarayonida elektrolit kamayadi vodorod ftorid mazmuni va erish nuqtasi oshadi. Shuning uchun, uning Kiritilgan doimiy bo'lib o'tdi, deb zarur. harorati 300 ° S dan yuqori haroratda elektrolit palatasi almashinadi Ftor xavfsiz, bir zanglamas po'lat ballon ichidagi bosim ostida saqlanishi mumkin organik moddalar izlari bepul silindir qopqoq bo'lsa.

foydalanish

Element bunday xlor triflorit (CLF _3), oltingugurt heksafluorid (SF ₆₎ yoki kobalt triflorit (CoF ₃₎ sifatida ftor turli ishlab chiqarish uchun _ishlatiladi. Xlor tarkibi, va kobalt organik birikmalar muhim fluorinating moddalardir. (Tegishli choralar bilan bevosita ftor, bu maqsadda foydalanish mumkin). Oltingugurt heksafluorür bir gazsimon dielektrik sifatida ishlatiladi.

azot bilan suyultiriladi asosiy ftor odatda vodorod bir qismi yoki hammasi halojen o'rniga qaysi tegishli florokarbonlar shakllantirish uglevodorodlar bilan reaksiyaga. Olingan moddalar, odatda, yuqori barqarorlik, kimyoviy inertness, yuqori elektr qarshilik, shuningdek, boshqa qimmatbaho jismoniy va kimyoviy xususiyatlari bilan ajralib turadi.

Florlama ham uning (CoF ₃₎ elektroliz yoki echimlar suvsiz vodorod ftorid bilan kobalt triflorit organik birikmalar davolash tomonidan amalga oshirilishi mumkin. to'yinmagan fluorinatlı uglevodorodlar ishlab Teflon sifatida tijoriy ma'lum kabi politetrafloroetilen sifatida nodavlat stick xususiyatlari, _[x (CF ₂ CF _2)], bilan Foydali plastmassa.

xlor, Brom yoki yod olgan organik moddalar, masalan, diklorodiflorometan sifatida moddalar (Cl ₂ CF ₂₎ keng Maishiy sovutgichlar va konditsionerlar ishlatiladi sovutish, ishlab chiqarish Florlanmış bo'ladi. Bunday diklorodiflorometan sifatida kloroflorokarbon, beri, ozon qatlami faol rol o'ynaydi va ularning ishlab chiqarish va foydalanish, endi hidrofluorokarbonlar olgan afzal soğutucu cheklangan va o'tdi.

element, shuningdek, yadroviy yonilg'i ishlab chiqarishda uran-238 dan uran-235 ajratish gazsimon diffuziya jarayonida ishlatiladigan uran heksafluorür (UF ₆₎ ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Ular ko'p organik birikmalar tayyorlash uchun ishlatiladigan Alkilleme reaktsiyalar uchun yaxshi katalizatorlar, chunki vodorod ftorid va boron triflorit (BF _3), sanoat miqyosida ishlab chiqarilmoqda. Natriy ftorid, odatda, bolalarda tish çürüklerine paytingizda kamaytirish maqsadida ichimlik suvi qo'shiladi. So'nggi yillarda, farmatsevtika va qishloq xo'jaligi sohalarida erishilgan ftor eng muhim dastur. flor Tanlab almashtirish keskin moddalarning biologik xususiyatlarini o'zgartirish.

tahlil qilish

Bu aniq, halojen birikmalar miqdorini aniqlash qiyin. 1 Valence teng bepul ftorid, u HgF ₂ → simob Hg + F ₂ oksidlanish tomonidan aniqlangan _va simob og'irlik ortishi va gaz hajmi o'zgarishi o'lchash mumkin. elementning ionlari borligi uchun asosiy sifat holatlarida shunday:

• sulfat kislota ta'siri ostida vodorod ftorid tanlash,
• kaltsiy xlorid eritmasi qo'shib kaltsiy ftorid bir çökeltinin shakllanishi,
• sulfat kislota sariq titanium rang o'zgarishi tetraoxide yechim (jalb ₄₎ va vodorod peroksid.

Miqdoriy tahlil usullari:

• sirka kislota yordamida natriy karbonat va loyqa davolash huzurida kaltsiy ftor yog'ingarchilik,
• natriy xlorid va qo'rg'oshin nitrat qo'shib qo'rg'oshin chlorofluoride depozitga,
• titrlash toriy selitra eritmasi bilan (erigan moddaning konsentratsiyasi aniqlash) (Th [NO _{3] 4)} ko'rsatkich sifatida natriy alizarinsulfonate yordamida: Th (NO _{3) 4} + 4KF ↔ THF ₄ + 4KNO _3.

Bunday florokarbonlar kabi kovalent ravishda bog'langan ftor (valent I), yana murakkab tahlil qilish. Bu F tahlil ortidan metall natriy bilan aloqasi, talab ^- ionlari yuqorida aytilganidek.

element xususiyatlari

Nihoyat, biz flor ba'zi xususiyatlarini taqdim:

• Atom raqami: 9.
• Atom og'irligi: 18,9984.
• Iloji ftor valentlik: 1.
• Erish nuqtasi: -219,62 ° S
• Qaynash nuqtasi: -188 ° S
• Zichlik (1 atm, 0 ° C): 1.696 g / l.
• Elektron ftor formula: 1s 2s ^{2 2 5} _2P.