Elementu kimikoa fluoro: Balentzia propietate bereizgarria

Fluorra (F) - gehien erreaktiboa elementu kimiko eta errazena halogeno taldeko 17 (VIIA) Taula periodikoaren. fluorra Ezaugarri hori dela eta bere gaitasuna elektroiak (gehien elektronegatiboa elementu) eta bere atomo txikiak erakartzeko.

Aurkikuntza historia

The fluorra duten mineral fluorspar 1529 azaldutako zen Alemaniako mediku eta mineralogoak Georgiem Agrikoloy arabera. Litekeena acid hydrofluoric lehenengo ezezagun English glassmaker 1720 GA 1771 Suediako kimikari Carl Wilhelm Scheele lortzen gordina acid hydrofluoric berogailu fluorspar azpian azido sulfuriko kontzentratua edalontzi erantzun bat, eta hori, neurri handi batean, ondorioz produktuaren ekintza pean corroded ere lortzen zen da . Hori dela eta, ondorengo esperimentuak ere, ontziek metal eginda. Ia acid anhydrous 1809 urtean lortu zen, bi urte geroago, Frantziako fisikari André-Marie Ampère gain hartu elementu bat ezezaguna, antzeko kloroa, eta horretarako proposatzen da izena, greziar fluoro φθόριος batetik, ekin hidrogenoa konposatu hori «hausten». Fluorspar aktibatuta kaltzio atsekabea.

Atsekabea oharra irudi mailan kimika organikoak arazo handirik 1886, noiz Frantziako kimikari Anri Muassan potasio hydrofluoride konponbide hidrogenoa atsekabea ere elektrolisia elementua zen arte izan zen. Horretarako 1906an, Nobel saria jaso zuen. elementu hau eta propietate toxikoak aurre zailtasuna lagundu fluorra elementu horren kimika alorrean motela aurrerapena. Gehienez, Bigarren Mundu Gerra arte laborategi jakin-mina izan zen. Ondoren, hala ere, uranioa hexafluoruroa erabilera uranioa isotopoak bereiztea ere, merkataritza gehikuntza batera konposatu organikoen elementu, it kimiko bat da, onura handiak ekartzen du.

nagusitasuna

The fluorra duten fluorspar (fluorspar, CAF ₂₎ mendez gero fluxua bat (garbiketa-agente) metalurgia prozesuetan gisa erabili. Mineral geroago elementu bat da, eta horrek Fluor ere izendatu zuten iturri bat frogatu. Kolorerik gardena fluoritak argiztapen pean kristalak urdin tint bat. Jabetza hori fluoreszentzia bezala ezagutzen.

Fluoro - hori naturan gertatzen bere konposatuen forma bakarrik, elementu aske kopuru oso txiki fluorspar, radium erradiazio jasan izan ezik elementu bat. Lurrazalean elementu edukia% 0,065 buruz da. Oinarrizko atsekabea mineralak fluorspar dira, cryolite (Na ₃ ALF _6), fluorapatite (Ca ₅ [PO _{4] 3} [F, Cl]), Topaz (Al ₂ SiO ₄ [F, OH] ₂₎ eta lepidolite.

fluorra propietate fisikoak eta kimikoak

Giro-tenperaturan, fluorra gas usain irritating batekin horia hitsa da. Bere arriskutsua Arnastea. hozte ondoren likido horia bihurtu zen. fluoro-19 - Badira elementu kimiko baten isotopo bat bakarrik egonkorra da.

The halogeno baten ionizazio lehen energia oso handiko (402 kcal / mol), eta horrek F bero tzen eraketa estandar bat da ⁺ 420 kcal / mol.

atomo elementu tamaina txikiak beren atomo zentralaren inguruan kopuru nahiko handi egonaldi konplexu egonkorraren pluraltasuna osatzeko, adibidez, hexafluorosilicate (SIF ₆₎ ^2- geksaftoralyuminata eta (ALF ₆₎ ^{3- da.} Fluoro - duen oxidizing propietate indartsuena dauka elementu bat. Ez dago beste substantzia ez da oxidatzen atsekabea anioi bihurtzen elementu aske bat sartu da, eta horregatik elementua ez da naturan egoera libre batean. 150 urte baino gehiago egiteko fluorra ezaugarri hau ez badira lortzeko edozein metodo kimiko onartzen. Hau izan zen posible elektrolisia erabileraren bidez bakarrik. Hala ere, 1986an, American kimikari Karl Krayst buruz lehen "kimiko" atsekabea lortzean esan. K ₂ erabiltzen zuen MnF _6, eta antimonio pentafluoride (SBF _5), zein HF konponbidea lortu behar dira.

Fluoro: Balentzia eta oxidazio egoera

kanpoaldeko shell bat unpaired elektroi halogenoak dauka. Horregatik fluorra balentzia konposatu bat berdina da. Hala ere, VIIA taldeko elementu atomo elektroi-kopurua handitu ahal -1 berdina 7. Gehienezko fluorra balentzia eta bere oxidazio-egoera da. Elementu ez da bere balentzia oskol zabaltzeko, geroztik gai atomo offline d-orbital. Beste halogenorik gabeko bere presentzia esker, gehienez 7 balentzia bat izan daiteke.

High oxidazio ahalmen elementu ahalbidetzen altuena posible oxidazio beste elementu egoerari lortzeko. Fluoro (Balentzia I) konposatu bat da, hau ez da existitzen, ezta beste halide ere era daiteke: difluoride zilarra (AgF _2), kobaltoa trifluoride (COF ₃₎ heptafluoride rhenium (Ref ₇₎ bromo (BrF ₅₎ eta iodoa heptafluoride pentafluoride (SI _7).

konexioak

Formula fluorra (F ₂₎ bi elementu baten atomo osatzen dute. beste elementu guztiak helioa eta neon ezik konexio sartu ahal izango du sartu, ioniko edo kobalenteak fluoruroak osatzeko. esaterako, nikela metal batzuk, azkar halogeno-geruza batek estaltzen, komunikazio gehiago saihesten metal elementu batera. hala nola, altzairuzko epelak, kobrea, aluminioa, edo Monel (nikela,% 66 eta% 31,5 kobrea aleazio) bezalako metal lehor batzuk ez ditu fluorra dituzten tenperatura arruntak at erreakzionatu. tenperaturan To elementu batera lan 600 º C-ra arteko egokia Monel da; Sinterizatuak alumina egonkorra 700 º C igo da

Fluorocarbon olio lubrifikatzaileak egokiena dira. Elementu erreakzionatzen bortizki material organikoa (adibidez, goma, zura eta oihalak), konposatu organiko oinarrizko fluorra bakarrik posibleen fluorination hain kontrolatua denean neurri bereziak hartzen ditu.

produkzio

Fluorspar atsekabea iturri nagusia da. hidrogenoa atsekabea (HF) ekoizpenean dago fluorspar hautsa destilatu unitatea markagailuan kontzentratu azido sulfurikoa edo burdinurtua batera. the destilazio osatzen kaltzio sulfatoa (CaSO _{4) zehar,} HF disolbaezinak da. hidrogenoa atsekabea egoera nahikoa anhydrous lortzen da kobrea edo altzairu ontzietan frakzio distilazio bidez eta altzairuzko zilindro gordeta. komertziala hidrogenoa atsekabea ohikoa ezpurutasunak azido sulfurous eta sulfuriko eta azido fluorosilicic (H ₂ SIF ₆₎ ondorioz eratutako silizea presentzia fluorspar hasi dira. hezetasun arrastoak kendu daitezke elektrolisia platinozko elektrodo, oinarrizko fluorra edo sendoa Lewis azido (MF _5, non M - metal) gordetzeko tratamenduaren erabiliz, eta hori gatza bat osatu ahal (H ₃ O) ⁺ (MF ₆₎ ^-: H ₂ O + SBF ₅ + HF → (H ₃ O) ⁺ (SBF ₆₎ ^-.

industrial organiko eta ez-organikoak fluorra duten konposatuak hainbat prestatzeko erabilitako hidrogenoa atsekabea da, adibidez, natriyftoridalyuminiya (Na ₃ ALF ₆₎ aluminio metal galdaketa batean elektrolito gisa erabiltzen da. uretan hidrogenoa atsekabea gas konponbidea azido hydrofluoric, metal-kopuru handia eta hori garbitzeko eta beira leuntzeko edo lanbroa imparting bere grabatua egiteko erabiltzen den esan.

zelula prestaketa doan elektrolitikoa prozedurak erabiliz, ur eza arabera. Normalean dira potasio atsekabea forma dute urtu hidrogenoa atsekabea elektrolisia (2.5-5 1 ratioa batean) 30-70, 80-120 edo 250 º C-ko tenperaturan Prozesuan zehar hidrogenoa atsekabea elektrolito jaitsierarik ere edukiak eta fusio tenperatura igoeraren. Hori dela eta, beharrezkoa da bere gain hartu duten leku etengabe. tenperatura altuak ere elektrolito ganbera ordezkatuko da tenperatura gainditzen denean 300 º C. Fluorra segurtasunez presiopean gordeta daiteke herdoilgaitz zilindro batean, zilindro balbula substantzia organikoen aztarnak doan bada.

erabilera

Elementu atsekabea hainbat ekoizteko erabiltzen da, hala nola kloroa trifluoride (CLF _3), sufre hexafluoruroa (SF ₆₎ edo kobaltoa trifluoride (COF _{3) gisa.} Kloroak konposatu eta kobaltoa fluorinating konposatu organiko eragile garrantzitsuak dira. (Neurriak egokiak With zuzenean fluorra izango horretarako erabiltzen daiteke). Sufre hexafluoruroa gas dielektriko gisa erabiltzen da.

oinarrizko fluorra nitrogenodunak diluitu ohi da, hidrokarburo erreakzionatzen bertan parte bat edo guztiak hidrogenoa du halogenoak ordezkatzen du dagokion fluorocarbons osatzeko. ondorioz, konposatu dira, oro har, egonkortasun handia, inertness kimikoa, erresistentzia elektriko handia, baita beste propietate fisiko eta kimiko baliotsu ezaugarri.

Fluorination ere egin daiteke (COF ₃₎ elektrolisia edo soluzio horien hidrogenoa anhydrous atsekabea ere kobaltoa trifluoride konposatu organikoen tratamendua egindako. ez-makila propietate, hala nola polytetrafluoroethylene [(CF ₂ CF _{2) x],} eta merkatuan ezaguna Teflon gisa, asegabeak fluoratuak hidrokarburo ekoiztu plastikoak erabilgarria.

kloroa, bromo edo iodo duten konposatuen Organikoa, fluoratuak, hala nola dichlorodifluoromethane substantzia (Cl ₂ CF ₂₎ hoztailea, oso zabalduta dago etxeko hozkailuak eta aire egokituak erabili ekoizteko. klorofluorokarburoak, esaterako dichlorodifluoromethane gisa geroztik, play rol aktibo bat ozono geruza agortzea eta euren ekoizpena eta erabilera mugatuta zegoen, eta orain nahiago hozgarriaren hydrofluorocarbons duten.

elementu, gainera, uranioa hexafluoruroa (UF ₆₎ gas-difusio uranio-235 banantzen uranio-238-tik erregai nuklearra fabrikatzeko prozesuan erabilitako ekoizteko erabiltzen da. Hidrogenoa atsekabea eta boron trifluoride (BF ₃₎ industria mailan ekoizten dira, dira konposatu organiko asko prestatzeko erabiltzen alkilazio-erreakzioak katalizatzaile ona geroztik. Sodio atsekabea ohi edateko ura gehitu da ordena hortzetako txantxarra intzidentzia murrizteko haurrak ere. Azken urteotan, erositako farmazia eta nekazaritza alorretan atsekabea aplikazio garrantzitsuena. fluorra ordezkatzea selektiboa nabarmen substantzien propietate biologikoak aldatzen.

azterketa

Zaila da halogenoak konposatu zenbatekoa zehatz-mehatz zehazteko. Free atsekabea, hau da, 1 balentzia berdina, merkurioa Hg + F ₂ oxidazio bidez detektatu ahal → HgF _2, eta merkurioa pisua handitzea eta bolumena gas aldaketa neurtzeko. The elementu ioien presentziaren probak kualitatibo nagusiak hauek dira:

• hidrogenoa atsekabea aukeraketa azido sulfurikoa ekintza pean,
• kaltzio atsekabea prezipitatua eraketa kaltzio kloruroa konponbidea gehituz,
• horia discoloration tetraoxido titaniozko konponbidea (Tio ₄₎ eta ur oxigenatua azido sulfurikoa batean.

Kuantitatiboa analisi metodoak:

• kaltzio sodio karbonatoa eta lohi tratamendua presentzia atsekabea prezipitazioa azido erabiliz,
• beruna chlorofluoride uholdeak sodio kloruroa eta berun nitrato gehituz,
• titration (disolbatutako substantzia kontzentrazioa determinazio) torio nitrato irtenbide bat (Th [NO _{3] 4)} sodio alizarinsulfonate adierazle gisa erabiliz: Th (NO _{3) 4} + 4KF ↔ THF ₄ + 4KNO _3.

Lotura kobalentedun fluorra (Balentzia I), hala nola fluorocarbons gisa zailagoa aztertzeko. Hau sodio metalikoa konexio bat, F azterketa jarraian eskatzen ^- ioiak goian azaldu dugun bezala.

elementu propietate

Azkenik fluorra propietate batzuk aurkeztuko ditugu:

• Zenbaki atomikoa: 9.
• Pisu atomikoak: 18,9984.
• Posible fluorra balentzia: 1.
• Fusio puntua: -219,62 ºC
• Irakite-puntua: -188 º C.
• Dentsitatea (1 atm, 0 º C): 1.696 g / l.
• fluorra Elektronikoa formula: 1s 2s ^{2 2 5} _2p.