FormacijaSrednje obrazovanje i škole

Hemijski element fluoro: valence svojstva karakteristična

Fluor (F) - najreaktivniju hemijski element i najlakši halogena grupi 17 (VIIa) periodnog sistema. Ovo fluor karakterističan zbog svoje sposobnosti da privuče elektrone (najviše elektronegativniji element) i male veličine svojih atoma.

Povijest otkrića

Fluor-sadrže mineralna fluorit je opisan 1529. godine od strane njemačkog liječnika i mineralogiju Georgiem Agrikoloy. To je vjerojatno da fluorovodoničnu kiselina je prvi put dobiti u nepoznatom engleskom proizvođač stakla 1720 GA 1771 u švedskom kemičar Carl Wilhelm Scheele dobiti sirove fluorovodonične kiseline podno grijanje fluorit s koncentriranom sumpornom kiselinom u čaši retorti, koji u velikoj mjeri korodirane pod djelovanjem dobijeni proizvod . Stoga, u kasnijim eksperimentima, posude su izrađene od metala. Skoro bezvodni kiselina je dobiti u 1809. godini, dvije godine kasnije, francuski fizičar André-Marie Ampère pretpostavlja da je to hidrogen spoj sa nepoznatim elementom, analogan hlor, za koje se predlaže ime od grčke fluoro φθόριος, «poremećaj». Fluorit okrenuo kalcijum fluorida.

Otpuštanje fluorida je bio jedan od glavnih neriješenih problema neorganske hemije do 1886. godine, kada je francuski hemičar Anri Muassan je element elektrolizom rastvora kalijum hydrofluoride u fluorovodonika. Za to 1906. godine, dobio je Nobelovu nagradu. Teškoća u suočavanju sa ovog elementa i toksična svojstva doprinijela fluor spor napredak u oblasti hemije ovog elementa. Do Drugog svjetskog rata bio je laboratorija radoznalost. Tada je, međutim, upotreba uranijumheksafluorida u separaciju izotopa uranija, uz rast u komercijalnim organskih jedinjenja elementa, što je hemikalija koja donosi značajne koristi.

rasprostranjenost

Fluora sadrže fluorit (fluorit, CaF 2) stoljećima se koristi kao tok (sredstvo za čišćenje) u metalurških procesa. Mineral se kasnije pokazalo izvor elementa, koji je također pod nazivom Fluor. Bezbojna prozirna fluorita kristale pod osvjetljenje imaju plavičastu nijansu. Ova nekretnina je poznat kao fluorescencije.

Fluoro - element koji se javlja u prirodi samo u obliku njegovi spojevi, osim za vrlo male količine slobodnog elementa u fluorit, radijum izloženi radijaciji. Sadržaj elementa u Zemljinoj kori je oko 0.065%. Osnovni fluorida minerali su fluorit, kriolit (Na 3 ALF 6), fluorapatita (Ca 5 [PO 4] 3 [F, Cl]), Topaz (Al 2 SiO 4 [F, OH] 2) i lepidolite.

Fizička i kemijska svojstva fluora

Na sobnoj temperaturi, fluor gas je blijedo žuta sa iritantan miris. Udisanje njegovih opasno. Nakon hlađenja je postala žuta tečnost. Postoji samo jedan stabilan izotop kemijski element - fluor-19.

Prva energija ionizacije halogenih je vrlo visok (402 kcal / mol), što je standardna formacija topline kacija F + 420 kcal / mol.

Mala veličina elementa atoma može primiti svoje relativno velike količine oko centralnog atoma da se formira pluralitet stabilnih kompleksa, na primjer, heksafluorsilikata (FSI 6) 2- geksaftoralyuminata i (ALF 6) 3-. Fluoro - element koji ima najjači Svojstva. Nijedna druga supstanca ne oksidira fluorida anion, pretvara se u slobodan element, i iz tog razloga nije u slobodnom stanju u prirodi. Ova karakteristika fluora za više od 150 godina nije dozvoljeno da ga na bilo koji kemijske metode. To je bilo moguće samo kroz upotrebu elektrolize. Ipak, u 1986. američki kemičar Karl Krayst rekao o prvoj "hemijske" postaje fluorida. On je koristio K 2 MNF 6, i antimon pentafluorida (SBF 5), koji se mogu dobiti iz HF rješenje.

Fluoro: valence i oksidacijsko stanje

Spoljašnji ljuska sadrži nesparenih elektrona halogene. Zato je valenciju fluora u jedinjenja jednaka jedan. Međutim, VIIa element grupe atoma mogu povećati broj elektrona u valentnosti od 7. Maksimalna fluora i njegovih oksidacijsko stanje jednak -1. Element nije u stanju da proširi svoje valentne ljuske, s obzirom da atom nije d-orbitalni. Ostali hvala halogena na njeno prisustvo može biti valenciju do 7.

Visoke oksidacije element kapaciteta omogućuje da se postigne najveći mogući oksidacije stanje drugih elemenata. Fluoro (valence I) mogu formirati spoj, koji ne postoji, niti u bilo kojem drugom halogena: difluoride srebrna (AGF 2), kobalt trifluorid (COF 3) heptafluoride renijum (ref 7) pentafluorida brom (brf 5) i jod heptafluoride (IF 7).

veze

Formula fluor (F 2) se sastoji od dva atoma jednog elementa. On može ući u vezu sa svim ostalim elementima izuzev helija i neona, da se formira jonskim ili kovalentnim fluorida. Neki metale kao što su nikal, brzo prekriven slojem halogene, sprečava dalju komunikaciju sa metalnim elementom. Neki suho metale kao što su meki čelik, bakar, aluminij, ili Monel (nikla 66% i bakarnih legura 31,5%) ne reagira na običnoj temperaturi sa fluorom. Za rad s elementom na temperaturama do 600 ° C je pogodan monelom; Sintered glinice je stabilan do 700 ° C.

Fluorougljenični ulja su najpogodnije maziva. Element burno reagira s organskim materijalima (npr, guma, drvo i tekstil), tako da pod kontrolom fluorisanje organskih spojeva elementarni fluor moguće samo kada se uzme posebne mjere opreza.

proizvodnja

Fluorit je glavni izvor fluorida. U proizvodnji (HF) je destilirana iz prahu fluorit s koncentriranom sumpornom kiselinom u vodeću jedinicu ili lijevanog željeza. Tokom destilacije formirana kalcijum sulfat (CaSO 4), se ne rastvara u HF. Vodik fluorida se dobiva u dovoljnoj mjeri bezvodnog državi frakcionom destilacijom u bakru ili čelične posude i skladišti u čeličnih boca. Zajedničke nečistoće u komercijalne fluorovodonik su sumporne i sumporne kiseline i fluorosilicic kiselina (H 2 SiF 6) formirana zbog prisustva silicijuma u fluorit. Tragovi vlage se može ukloniti elektrolizom pomoću platine elektroda tretmanom sa elementarnom fluor, ili čuvanje preko jači Lewis kiselina (MF 5, pri čemu M - metal) koje mogu formirati soli (H 3 O) + (MF 6) - H 2 O + SbF 5 + HF → (H 3 O) + (SBF 6) -.

Fluorida vodik se koristi u pripremi raznih industrijskih organskih i neorganskih jedinjenja fluora, npr natriyftoridalyuminiya (Na 3 ALF 6) zaposlen je kao elektrolit u topljenje aluminijuma metala. A rješenje fluorovodonik plina u vodi se kaže da fluorovodonične kiseline, veliku količinu metala koji se koristi za čišćenje i za poliranje stakla ili prenosim izmaglicu svojim nagrizanje.

Priprema ćelije besplatno koristeći elektrolitskih postupaka u nedostatku vode. Obično su u obliku kalij fluorida tope elektrolizu vodika fluorida (u omjeru 2.5-5: 1) na temperaturi od 30-70, 80-120 ili 250 ° C. Tokom procesa sadržaja fluorovodonik u elektrolit opada, a raste topljenja. Zbog toga je potrebno da svoje toga dogodio u kontinuitetu. U visoke temperature elektrolita komora je zamijenjen kada temperatura prelazi 300 ° C. Fluor se može sigurno sačuvani pod pritiskom u inox cilindara, ako je ventil boce bez tragova organskih supstanci.

korištenje

Element se koristi za proizvodnju raznih fluorida, kao što su HLORTRIFLUORID (CLF 3), sumporheksafluorid (SF 6) ili kobalt trifluorid (COF 3). Hlora jedinjenja i kobalt su važni fluorovanje agenti organskih spojeva. (Uz odgovarajuće mjere opreza direktno fluora može se koristiti za ovu svrhu). Sumporheksafluorid se koristi kao plinovitih dielektrik.

Elementarni fluor razrijediti s azota je često reagira sa ugljikovodika da se formira odgovarajući fluorougljenike u kojoj dijela ili svih vodika je zamijenjen sa halogenim. Rezultirajući spojevi su uglavnom karakterizira visoka stabilnost, kemijska inertnost, visok električni otpor, kao i druge vrijedne fizičkim i hemijskim svojstvima.

Fluorisanje može izvršiti tretman organskih spojeva kobalta trifluorid (COF 3) elektrolizom ili rješenja istih u bezvodnog fluorovodonika. Korisni plastike sa non-stick svojstva, kao što je politetrafluoretilen [(CF 2 CF 2) x], poznat komercijalno kao teflon, proizvedeno od nezasićenih fluorisani ugljikovodika.

Organski spojevi koji sadrže klor, brom ili jod, se fluorovane za proizvodnju supstanci, kao što su Dihlorodifuorometan (Cl 2 CF 2) rashladni, koja je naširoko koristi u domaćinstvu hladnjacima i klima uređaja. Od hlorofluorougljenika, kao što su Dihlorodifuorometan, igraju aktivnu ulogu u ozonskog sloja i njihova proizvodnja i upotreba je ograničena, a sada radije rashladnog sadrži fluorugljovodonik.

Element se koristi i za proizvodnju uranijumheksafluorida (UF 6) koji se koristi u plinovitih proces difuzije odvajanje uranija-235 od urana-238 u proizvodnji nuklearnog goriva. Fluorovodonika i bor trifluorid (BF 3) se proizvode na industrijskom nivou, jer su dobri katalizatori za alkiliranje reakcije koristiti za pripremu mnogih organskih spojeva. Natrijev fluorid se obično dodaje u vodu za piće kako bi se smanjila učestalost karijesa kod djece. U posljednjih nekoliko godina, najvažniji primjena stečenog fluorida u farmaceutskoj i njive. Selektivna supstitucija fluora dramatično mijenja biološka svojstva supstanci.

analiza

Teško je precizno odrediti iznos halogena jedinjenja. Free fluor, koji je jednak valenciju 1, može se otkriti oksidaciju žive Hg + F 2 → HGF 2 i mjerenje povećanje težine žive i promjena volumena gasa. Glavni kvalitativni testovi za prisustvo jona elementa su:

  • izbor fluorovodonika pod djelovanjem sumporne kiseline,
  • formiranje taloga kalcij fluorida dodavanjem kalcijum hlorida,
  • žute boje tetraoxide rješenje od titana (TiO 4) i vodikovog peroksida u sumpornu kiselinu.

Kvantitativne metode analize:

  • kalcijum fluorida u prisustvu natrijevog karbonata i mulja pomoću octene kiseline,
  • deponovanje olova chlorofluoride dodavanjem natrij klorida i olovo nitrata,
  • titracija (određivanje koncentracije rastvorenih supstanci) sa rješenje torijuma nitrata (Th [NO 3] 4) koristeći natrij alizarinsulfonate kao indikator: Th (NO 3) 4 + 4KF ↔ THF 4 + 4KNO 3.

Kovalentno vezan fluor (valence I), kao što su fluorougljenike analizirati kompliciranije. To zahtijeva vezu sa metalnim natrij, zatim analiza F - iona kao što je opisano gore.

element svojstva

Na kraju ćemo predstaviti neke osobine fluora:

  • Atomski broj: 9.
  • Atomska masa: 18,9984.
  • Mogući fluor valentnosti: 1.
  • Topljenja: -219,62 ° C.
  • Tačka: -188 ° C.
  • Gustina (1 bankomat, 0 ° C): 1.696 g / l.
  • Elektronski fluor formula: 1s 2s 2 2 5 2P.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 bs.delachieve.com. Theme powered by WordPress.