Fluoro unsur kimia: situs valence karakteristik

Fluorine (F) - paling reaktif unsur kimia lan klompok halogen paling gampang 17 (VIIa) tabel périodik. karakteristik fluorine iki amarga kemampuan kanggo narik kawigaten elektron (unsur paling keelektronegatifan) lan ukuran cilik atom sawijining.

History of ditemokaké

Mineral fluorine-ngemot fluorspar iki diterangake ing 1529 dening dokter Jerman lan mineralogis Georgiem Agrikoloy. Koyone hydrofluoric asam iki pisanan dijupuk ing glassmaker Inggris dingerteni 1720 GA 1771 ing Swedia chemist Carl Wilhelm Scheele dijupuk asam hydrofluoric Crude ing dadi panas fluorspar karo asam sulfat pekat ing katindakake kaca, kang umumé corroded wonten ing tumindak prodhuk asil . Mulane, ing nyobi sakteruse, prau sing digawe saka logam. Saklawasé asam anhydrous iki dijupuk ing 1809 taun, kalih taun salajengipun fisikawan Prancis André-Marie Ampere wiwit sing senyawa hidrogen karo unsur ingkang boten dipunmangertosi, analog khlor, kang lagi ngajokaken jeneng saka fluoro φθόριος Yunani, «gangguan». Fluorspar nguripake calcium florid.

release florid ana salah siji masalah mboten kapecahaken utama saka kimia anorganik nganti 1886, nalika èlmuwan Prancis Anri Muassan unsur dening electrolysis saka solusi saka kalium hydrofluoride ing hidrogen florid. Kanggo iku ing taun 1906, piyambakipun pikantuk Hadhiah Nobel. Kangelan ing dealing karo unsur iki lan beracun nyumbang fluorine proses alon ing lapangan kimia saka unsur. Nganti Perang Donya II kang ana penasaran laboratorium. Banjur, Nanging, nggunakake heksaflorida ingkang bergas uranium ing pamisahan isotop uranium, bebarengan karo Tambah ing komersial senyawa organik saka unsur, nggawe kimia sing mbeta keuntungan pinunjul.

lazim

The fluorine-ngemot fluorspar (fluorspar, CAF ₂₎ kanggo abad wis digunakake minangka owah terus (agen pasucèné) ing pangolahan Metallurgical. Mineral mengko mbuktekaken sumber saka unsur, kang uga diparingi jeneng fluor. Wernane bening kristal fluorit ing katerangan duwe kelir werna. Sifat iki dikenal minangka floresen.

Fluoro - unsur sing ana ing alam mung ing wangun senyawa, kajaba kanggo jumlah cilik saka unsur free ing fluorspar, radium kapapar radiation. Isi unsur ing bumi lemah ndhuwur kira 0,065%. Mineral florid dhasar fluorspar, cryolite (Na ₃ alf _6), fluorapatite (Ca ₅ [PO _{4] 3} [F, Cl]), Topaz (Al ₂ SiO ₄ [F, OH] ₂₎ lan lepidolite.

fisik lan kimia saka fluorine

Ing suhu kamar, gas fluorine punika bulak kuning karo ambu ora enak iritasi. Inhalation saka sawijining mbebayani. Senadyan cooling dadi Cairan kuning. Mung ana siji isotop stabil saka unsur kimia - fluoro-19.

Energi ionisasi pisanan halogen banget dhuwur (402 kcal / mol), kang punika tatanan cation panas standar F ⁺ 420 kcal / mol.

Ukuran cilik saka unsur atom bisa nadhahi jumlah relatif gedhé sing sak atom pusat kanggo mbentuk pluralitas komplek stabil, contone, hexafluorosilicate (Sif ₆₎ ^2- geksaftoralyuminata lan (alf ₆₎ ^3-. Fluoro - unsur sing nduweni oxidizing kuat. Ora zat ora dados anion florid, dadi menyang unsur free, lan iki alesan item iku ora ing negara free ing alam. Iki karakteristik fluorine kanggo luwih saka 150 taun sing ora diijini kanggo njaluk iku dening sembarang cara kimia. Iki bisa mung liwat nggunakake electrolysis. Nanging, ing taun 1986 ahli kimia Amérika Karl Krayst ngandika bab pisanan "kimia" njupuk florid. Kang digunakake K ₂ MnF _6, lan antimon pentafluoride (SbF _5), kang bisa dijupuk saka solusi HF.

Fluoro: valence lan oksidasi negara

Nihan njaba ngandhut halogen elektron kauripan. Môngka ing valence fluorine ing senyawa punika witjaksono menyang siji. Nanging, VIIa atom unsur klompok bisa nambah jumlah elektron menyang valency saka 7. fluorine Bukaan lan negara oksidasi sawijining witjaksono kanggo -1. Unsur ora bisa ngluwihi Nihan valence sawijining, awit iku offline atom d-orbit. halogen-free thanks kanggo sawijining ngarsane bisa dadi valence nganti 7.

oksidasi unsur Dhuwur kapasitas ngidini kanggo entuk bisa negara oksidasi paling saka unsur liyane. Fluoro (valence I) bisa mbentuk senyawa, kang ora ana utawa ing sembarang halide liyane: salaka difluoride (AgF _2), kobalt trifluoride (W Und ME ₃₎ heptafluoride rhenium (Ref ₇₎ pentafluoride bromine (BrF ₅₎ lan yodium heptafluoride (Yen _7).

sambungan

Formula fluorine (F ₂₎ dumadi saka rong atom saka unsur. Dheweke uga mlebu karo unsur liyane kajaba helium lan neon, kanggo mbentuk ion utawa covalent fluorides. Sawetara logam kayata nikel, kanthi cepet dijamin dening lapisan saka halogen, nyegah komunikasi luwih karo unsur logam. Sawetara logam garing kayata baja entheng, tembaga, aluminium, utawa Monel (nikel 66% lan 31.5% logam campuran tembaga) ora nanggepi ing Suhu biasa karo fluorine. Nggarap unsur ing Suhu nganti 600 ° C Monel cocok; alumina sintered stabil nganti 700 ° C.

lengo Fluorocarbon sing lubricants paling cocok. Unsur apa sing ditanggepi violently bahan organik (contone, karet, kayu lan tekstil) fluorination supaya kontrol saka senyawa organik pokok fluorine mung bisa nalika njupuk pancegahan khusus.

produksi

Fluorspar punika sumber utama florid. Ing produksi hidrogen florid (HF) wis disaring saka fluorspar powdered karo asam sulfat pekat ing unit timbal utawa wesi matak. Sak distillation kawangun calcium sulfat (cilik _4), punika larut ing HF. Hidrogen florid dijupuk ing negara cekap anhydrous distilasi fraksional ing tembaga utawa baja prau lan disimpen ing silinder baja. impurities umum ing florid hidrogen komersil asam sulfurous lan sulfat lan asam fluorosilicic (H ₂ Sif ₆₎ kawangun amarga ing ngarsane saka silika ing fluorspar ing. Ngambah ing Kelembapan bisa dibusak dening electrolysis nggunakake elektrods platinum perawatan karo fluorine pokok, utawa nyimpen liwat asam Lewis kuwat (MF _5, endi M - metal) kang bisa mbentuk uyah (H ₃ O) ⁺ (MF ₆₎ ^-: H ₂ O + SbF ₅ + HF → (H ₃ O) ⁺ (SbF ₆₎ ^-.

Florid hidrogen digunakake ing preparation saka macem-macem senyawa fluor organik uga anorganik industri, contone, natriyftoridalyuminiya (Na ₃ alf ₆₎ dipunginaaken minangka elektrolit ing paleburan logam aluminium. A solusi saka gas hidrogen florid ing banyu wis ngandika hydrofluoric asam, jumlah gedhe saka logam kang digunakake kanggo reresik lan kanggo polishing kaca utawa imparting Haze kanggo etching sawijining.

Preparation saka sel free kanthi nggunakake tata cara Manganese ing anané saka banyu. Biasane wong ing wangun kalium florid nyawiji electrolysis saka hidrogen florid (ing aspek saka 2.5-5 1) ing Suhu saka 30-70, 80-120 utawa 250 ° C. Sajrone proses isi hidrogen florid ing sudo elektrolit lan mundhak titik leleh. Mulane, iku perlu Saliyane sawijining njupuk Panggonan terus. Ing suhu dhuwur kamar elektrolit diganti nalika suhu ngluwihi 300 ° C. Fluorine bisa disimpen kanthi aman ing meksa ing silinder stainless steel, yen silinder tutup free kang ngambah saka kimia organik.

nggunakake

Unsur digunakake kanggo gawé macem-macem florid kadasta klorin trifluoride (ClF _3), heksaflorida ingkang bergas belerang (SF ₆₎ utawa kobalt trifluoride (W Und ME _3). senyawa khlor lan kobalt ana agen fluorinating penting senyawa organik. (Kanthi pancegahan cocok langsung fluorine bisa digunakake kanggo maksud iki). Sulfur heksaflorida ingkang bergas digunakake minangka dielektrik Bergas.

The fluorine pokok diencerke karo nitrogen asring ditanggepi karo hidrokarbon kanggo mbentuk cocog fluorocarbons kang bagean utawa kabeh hidrogen diganti karo halogen. senyawa asil sing umume ditondoi dening dhuwur stabilitas, inertness kimia, resistance dhuwur electrical, uga fisik lan kimia terkenal.

Fluorination uga bisa digawe dening perawatan saka senyawa organik kobalt trifluoride (W Und ME ₃₎ electrolysis utawa solusi kuwi ing florid hidrogen anhydrous. plastik migunani karo non-kelet, kayata Polytetrafluoroethylene [(CF ₂ CF _{2) x],} dikenal iklan minangka Teflon, diprodhuksi saka hidrokarbon fluorinated unsaturated.

Organic senyawa ngemot khlor, bromine utawa yodium, wis fluorinated kanggo gawé bahan kimia kayata dichlorodifluoromethane (Cl ₂ CF ₂₎ refrigerant, kang wis digunakake digunakake ing kulkas kluwarga lan AC. Wiwit chlorofluorocarbons, kayata dichlorodifluoromethane, muter peran aktif ing panipisan saka lapisan ozon lan produksi lan sing nggunakake iki diwatesi, lan saiki refrigerant disenengi ngemot hydrofluorocarbons.

unsur iki uga digunakake kanggo prodhuksi heksaflorida ingkang bergas uranium (UF ₆₎ digunakake ing proses difusi Bergas misahaken uranium-235 saking uranium-238 ing Pabrik bahan bakar nuklir. Hidrogen florid lan boron trifluoride (BF ₃₎ sing diprodhuksi ing skala industri, wiwit lagi katalis apik kanggo reaksi alkylation digunakake kanggo nyiapake akèh senyawa organik. Sodium florid biasane ditambahake kanggo ngombé banyu supaya ngurangi insidensi caries dental ing anak. Ing taun anyar, aplikasi sing paling penting saka florid angsal ing pharmaceutical lan kothak tetanèn. substitusi Milih fluorine dramatically ngowahi biologi saka bahan kimia.

analisis

Iku angel kanthi nemtokake jumlah saka senyawa halogen. florid Free, kang padha menyang valence saka 1, iku bisa dideteksi dening oksidasi Mercury Hg + F ₂ → HGF _2, lan ukuran sing Tambah ing bobot saka Mercury lan owah-owahan volume saka gas. Tes kwalitase utama ing ngarsane ion saka unsur sing:

• pilihan saka hidrogen florid ing tumindak asam sulfat,
• tatanan precipitate saka calcium florid ngembangaken solusi calcium klorit,
• solusi kuning discoloration tetraoxide saka titanium (TiO ₄₎ lan hidrogen peroksida ing asam sulfat.

cara analisis kuantitatif:

• udan saka calcium florid ing ngarsane natrium karbonat lan perawatan endhot nggunakake asam asetat,
• depositing chlorofluoride timbal ngembangaken sodium klorit lan timbal nitrat,
• titration (netepake ing konsentrasi saka inti dipun bibaraken) karo solusi saka thorium nitrat (Th [NO _{3] 4)} nggunakake sodium alizarinsulfonate minangka indikator: Th (NO _{3) 4} + 4KF ↔ ThF ₄ + 4KNO _3.

Kovalen siji fluorine (valence I), kayata fluorocarbons kanggo njelasno liyane rumit. Iki mbutuhake sambung karo sodium metallic, ngiring dening analisis saka F ^- ion kaya ing ndhuwur.

situs unsur

Akhire aku saiki sifat fluorine:

• nomer atom: 9.
• bobot atom: 18,9984.
• Bisa fluorine valency: 1.
• titik leleh: -219,62 ° C.
• titik didih: -188 ° C.
• Kapadhetan (1 atm, 0 ° C): 1.696 g / l.
• Elektronik rumus fluorine: 1s 2s ^{2 2 5} _2p.