Химийн элемент флуоро: валентын шинж онцлог шинж

Фтор (F) - хамгийн реактив химийн элемент үелэх ба хялбар галоген бүлэг 17 (VIIa). улмаас түүний чадвар энэ фторын шинж чанар нь электронуудыг (хамгийн electronegative элемент) болон түүний атомын жижиг хэмжээ татах.

нээлт түүх

фторын агуулсан эрдэс баялгийн жоншны Германы эмч болон эрдэс Georgiem Agrikoloy гэхэд 1529-д тайлбарласан байна. Энэ нь фторын хүчил анх удаа үл мэдэгдэх Англи glassmaker Шведийн химич Карл Шееле Wilhelm шилэн retort, ихээхэн үр дүнд бүтээгдэхүүний арга хэмжээ дор зэвэрсэн нь концентрацитай хүхрийн хүчил халаалтын хайлуур жонш дор газрын фторын хүчил гаргаж авсан нь 1720 GA 1771 онд авсан гэсэн үг юм . Тиймээс дараа дараагийн туршилт, хөлөг онгоц металлаар хийгдсэн байна. Бараг усгүй хүчил 1809 онд авсан хоёр жилийн дараа Францын физикч Андре-Мари Ампер нь үл мэдэгдэх элемент, ижил төстэй хлор, үүний төлөө энэ нь Грекийн флуоро φθόριος-аас нэр санал болгож байна, энэ нь устөрөгчийн нэгдэл «урагдах» гэж үздэг. Жоншны кальцийн хайлуур жоншны болсон.

Фторын хувилбар 1886, Францын химич Anri Muassan фтор устөрөгчийн калийн hydrofluoride уусмал электролизийн аргаар элемент болтол органик биш химийн үндсэн шийдэгдээгүй асуудлуудын нэг байсан юм. Учир нь 1906 онд тэрээр Нобелийн шагнал хүртсэн. Энэ элемент, хортой шинж шийдвэрлэхэд хүндрэл энэ элементийн химийн салбар дахь фторын удаашралтай хувь нэмэр оруулсан. Дэлхийн хоёрдугаар дайны хүртэл тэр лабораторийн сониуч зан байсан юм. Дараа нь, Гэсэн хэдий ч, арилжааны нэмэгдэх хамт ураны изотопын тусгаарлах ураны hexafluoride ашиглах, органик нэгдлүүд үүнийг ихээхэн ашиг авчирдаг химийн бодисыг гаргах элементийн.

тархалт

фторын агуулсан жонш зууны турш (хайлуур жонш, CAF ₂₎ металлургийн процесс нь урсгал (цэвэрлэгээний бодис) зэрэг ашиглаж байна. Ашигт малтмалын дараа элементийн бас хайлуур нэртэй байсан эх үүсвэр нь батлагдсан. гэрэлтүүлгийн дор өнгөгүй ил тод, хайлуур жоншны талстууд нь цэнхэрдүү өнгийн tint байна. Энэ нь үл хөдлөх хөрөнгийн Өнгөний гэж нэрлэдэг.

Флуоро - цацрагийн ил хайлуур жонш, ради чөлөөт элементийн маш бага хэмжээгээр бусад нь зөвхөн түүний нэгдлүүд хэлбэрээр шинж чанартай тохиолддог элемент. Дэлхийн царцдас дахь элементийн агуулга тухай 0,065% байна. үндсэн хайлуур жоншны эрдэс жоншны байдаг cryolite (Na ₃ Alf _6), fluorapatite (Ca ₅ [PO _{4] 3} [F, Cl]), Topaz (Al ₂ SiO ₄ [F, OH] _2), lepidolite.

фтор физик болон химийн шинж чанар

өрөөний температурт, фторын хийн нь цочроох үнэр бүхий цайвар шар өнгөтэй байна. нь аюултай амьсгалах. хөргөх дараа нь шар өнгөтэй шингэн болсон. флуоро-19 - химийн элементийн нэг л тогтвортой изотоп байдаг.

галоген эхний иончлолын эрчим хүчний ⁺ (402 ккал / моль), стандарт дулаан катионы үүсэх F нь маш өндөр байна 420 ккал / моль.

атомын элементийн жижиг жишээ нь, hexafluorosilicate (НДС ₆₎ ^2- geksaftoralyuminata болон (Alf ₆₎ ^3- хувьд тогтвортой комплекс нь олонхийг бүрдүүлэх төв атом орчим тэдгээрийн харьцангуй их хэмжээний багтах ^{боломжтой.} Флуоро - хүчтэй исэлдүүлэгч шинж чанартай байдаг элемент. Өөр ямар ч бодис, хайлуур жоншны баяжмал анион исэлдсэн энэ нь үнэгүй элемент болж хувирна, энэ шалтгаанаар зүйл нь байгальд чөлөөт байдалд биш юм байна. 150 гаруй жилийн настай нь фтор Энэ шинж чанар нь ямар ч химийн аргаар үүнийг авахын тулд зөвшөөрөл байхгүй байна. Энэ нь зөвхөн электролизийн ашиглах замаар аль болох байсан юм. Гэсэн хэдий ч 1986 онд Америкийн химич Карл Krayst анхны "химийн бодис" хайлуур жоншны авах тухай хэлсэн. Тэрээр К ₂ цохилт хийн тэдний _6, сурьма pentafluoride (Эс Би Эф _5), ЭМС-ийн уусмал авч болно ашигласан байна.

Флуоро: валентын болон исэлдүүлэх улсын

гаднах бүрхүүл нь unpaired электрон галоген агуулдаг. нэгдлүүд нь фтор нь валентын нэг адил яагаад байгаа юм. Гэсэн хэдий ч, VIIa бүлэг элемент атом -1-тэй тэнцүү 7. Хамгийн их фтор нь valency, түүний исэлдүүлэх төрийн электроны тоог нэмэгдүүлэх болно. Элемент Хэрэв оноос хойш, түүний валентын бүрхүүл сунгаж чадахгүй байна атомын офлайн D-тойрог. түүний дэргэд Бусад галоген үнэ төлбөргүй ачаар хүртэл 7 нь валентын байж болно.

Өндөр исэлдэлтийн чадал элемент бусад элементүүдийн хамгийн их боломжит исэлдүүлэх байдлыг хангах боломжийг олгодог. Флуоро (валентын I) нь нэгдэл, байхгүй байгаа ч, өөр ямар ч галидийн нэгдэлт-д бий болох юм: difluoride мөнгө (AGF _2), кобальт trifluoride (CoF ₃₎ rhenium (Ref ₇₎ Бром (BrF _5), иод heptafluoride pentafluoride (heptafluoride Хэрвээ _7).

холболтууд

Формула фторын (F ₂₎ элементийн хоёр атомын бүрдсэн байна. Тэр ионы, эсвэл covalent fluorides бүрдүүлэх, гелий болон неон бусад бүх элементүүд холбогдон орж болно. Ийм никель зэрэг зарим металл, хурдан металл элемент нь цаашдын харилцаа урьдчилан сэргийлэх, галоген давхарга хамрагдсан. Ийм хөнгөн ган, зэс, хөнгөн цагаан, эсвэл Monel (никель 66% болон 31.5% зэсийн хайлш) зэрэг зарим хуурай металл фтор нь ердийн температурт хариу үйлдэл хийдэггүй. 600 ° C хүртэл температурт элемент хамтран ажиллах нь тохиромжтой monel байна; Шаваастай хөнгөн цагааны 700 ° С хүртэл тогтвортой байна

Фторт тос хамгийн тохиромжтой тосолгооны материал байдаг. Элемент нь органик материал (жишээ нь, резин, мод, нэхмэл) тусгай урьдчилан сэргийлэх арга хэмжээ авч элементийн фторын л боломжтой органик нэгдлүүд маш хяналттай fluorination нь урвалд ордог.

үйлдвэрлэл

Жоншны фтор гол эх үүсвэр юм. устөрөгчийн фтор (HF) үйлдвэрлэл нь хар тугалга нэгжид концентрацитай хүхрийн хүчил буюу цутгамал төмөр нунтаг хайлуур жонш нь нэрмэл байна. нэрэх үүссэн кальцийн сульфат (CaSO _{4) үед,} ЗД-д уусдаггүй байна. хайлуур жоншны устөрөгчийн зэс, эсвэл ган саванд бутархай нэрэх замаар хангалттай усгүй мужид авсан, ган цилиндрт хадгалагдаж байдаг. арилжааны фтор устөрөгчийн нийтлэг хольц хайлуур жонш онд Цахиурын дэргэд улмаас үүссэн sulfurous болон хүхрийн хүчил, fluorosilicic хүчил (H ₂ НДС ₆₎ байна. чийг ул мөр цагаан электрод, элементийн фтор, эсвэл хүчтэй Льюис хүчил (Сангийн яамны _5, M - металл) хадгалах эмчилгээ ашиглан электролизийн аргаар арилгаж болох нь давс бий болно (H ₃ O) ⁺ (MF ₆₎ ^-: H ₂ O + Эс Би Эф ₅ + ЭМС-→ (H ₃ O) ⁺ (Эс Би Эф ₆₎ ^-.

аж үйлдвэрийн органик болон органик бус фторын нэгдлүүд нь янз бүрийн бэлтгэхэд ашигласан устөрөгчийн хайлуур жоншны баяжмал, жишээ нь, natriyftoridalyuminiya (Na ₃ Alf ₆₎ хөнгөн цагаан металл хайлуулах дахь электролит болгон ажиллаж байна. усан дахь фторын устөрөгчийн хий Үүний шийдэл нь фторын хүчил, металл их хэмжээний цэвэрлэгээ болон шилэн өнгөлгөөний буюу түүний эш татан сийлсэн нь манан хуваалцахаас ашиглаж байна гэж хэлсэн байна.

эсийн бэлтгэх ус байхгүй электролитийн журмыг ашиглан үнэгүй. Ихэвчлэн тэд калийн фтор хэлбэрээр байдаг 30-70, 80-120, эсвэл 250 ° С-ын температурт (2.5-5 1-ийн харьцаа) фторын устөрөгчийн нь электролитийн хайлж явцад электролитийн буурч байгаа хайлуур жоншны устөрөгчийн агуулга, хайлах цэг өсөлт. Тиймийн тул, энэ нь нэмэлт тасралтгүй явагдсан гэж чухал юм. өндөр температур нь электролит өрөө температур 300 ° C-ээс хэтэрсэн үед сольж байна Фтор аюулгүй, зэвэрдэггүй ган цилиндрт дарамтанд хадгалж болно органик бодисын ул мөр үнэгүй цилиндртэй хавхлага уу.

ашиглах

Элемент ийм хлор trifluoride (CLF _3), хүхрийн hexafluoride (SF _6), эсвэл кобальт trifluoride (CoF ₃₎ гэж фтор нь төрөл бүрийн үйлдвэрлэх ашиглаж _байна. Хлорын нэгдэл ба кобальт органик нэгдлүүд нь чухал fluorinating бодис юм. (Шаардлагатай урьдчилан сэргийлэх арга хэмжээ нь шууд фторын энэ зорилгоор ашиглаж болно). Хүхрийн hexafluoride нь хийн диэлектрик болгон ашиглаж байна.

элементийн фторын азот шингэлж нь элбэг байдаг нь устөрөгчийн нэг хэсэг эсвэл бүх галоген солигдоно харгалзах fluorocarbons үүсгэнэ нүүрсустөрөгчийн урвалд ордог. үр дүнд нэгдлүүд нь ерөнхийдөө өндөр тогтвортой байдал, химийн inertness, өндөр цахилгаан эсэргүүцэл, түүнчлэн бусад үнэ цэнэтэй физик болон химийн шинж тодорхойлогдоно.

Fluorination Мөн кобальт trifluoride органик нэгдлийн эмчилгээ хийж болно усгүй фтор устөрөгч нь (CoF ₃₎ электролиз буюу түүний шийдэл. гэх мэт политетрафлуороэтилен бус мод шинж чанар, [(CF ₂ CF _{2) х]} Teflon зэрэг худалдаанд нэрлэдэг, ханаагүй fluorinated нүүрсустөрөгчийн үйлдвэрлэсэн нь ашигтай хуванцар.

хлор, бром, эсвэл иод агуулсан органик нэгдлүүд (CF ₂ Cl ₂₎ хөргөлтийн, гэр ахуйн зориулалттай хөргөгч, агааржуулагч д өргөнөөр ашиглаж байна гэх dichlorodifluoromethane зэрэг бодисыг үйлдвэрлэх fluorinated байна. Ийм dichlorodifluoromethane зэрэг chlorofluorocarbons хойш, озоны давхаргын хомсдол идэвхтэй үүрэг гүйцэтгэдэг, тэдгээрийн үйлдвэрлэл, хэрэглээ фторт агуулсан илүүд хөргөлтийн хязгаарлагдмал, одоо байна.

элемент мөн ураны hexafluoride (UF ₆₎ цөмийн түлш үйлдвэрлэхэд уран-238-аас уран-235 салгах хийн тархалтаас явцад ашигласан үйлдвэрлэхэд ашиглаж байна. тэд олон органик нэгдлүүд бэлтгэхэд ашигласан alkylation урвал сайн хурдасгуур байгаа тул устөрөгч хайлуур жоншны баяжмал, борын trifluoride (BF _3), аж үйлдвэрийн хэмжээнд үйлдвэрлэж байна. Натрийн хайлуур жоншны ихэвчлэн хүүхдийн шүд цоорох өвчний тархалтыг багасгахын тулд ундны ус нэмж байна. Сүүлийн жилүүдэд эм, хөдөө аж ахуйн салбарт олж авсан фтор хамгийн чухал програм юм. фтор сонгон орлуулах эрс бодисын биологийн шинж чанарыг өөрчлөх.

дүн шинжилгээ хийх

Энэ нь зөв галоген нэгдлүүдийн хэмжээг тодорхойлоход хэцүү байдаг. Чөлөөт хайлуур жоншны, 1 тархалтыг тэнцүү байна, энэ нь HgF ₂ → мөнгөн ус Hg + F ₂ исэлдэлт илрүүлсэн _ба мөнгөн усны жин нь нэмэгдэж, байгалийн хийн хэмжээ өөрчлөлтийг хэмжих болно. элементийн ионы өмнө гол чанарын шинжилгээ нь:

• хүхрийн хүчлийн арга хэмжээ дор фтор устөрөгчийн сонгон шалгаруулах,
• кальцийн хлоридын уусмал нэмж, кальци фтор нь тунадас үүсэх,
• хүхрийн хүчил нь Титан шар өнгө tetraoxide уусмал (TiO _4), устөрөгчийн хэт исэл.

Тоон шинжилгээ арга:

• цууны хүчил ашиглан натрийн карбонат, лаг эмчилгээний өмнө кальцийн фтор хур тунадас,
• натрийн хлорид, хар тугалга нитрат нэмэн хар тугалга chlorofluoride байршуулах,
• титрлэлтийн торийн нитрат уусмалаар (ууссан бодисын агууламж тодорхойлох) (Th [NO _{3] 4)} натрийн alizarinsulfonate үзүүлэлт болгон ашиглах: Th (NO _{3) 4} + 4KF ↔ ThF ₄ + 4KNO _3.

Covalently баталгаат фторын (валентын I), ийм fluorocarbons илүү төвөгтэй дүн шинжилгээ хийх. Дээр дурдсан шиг ионууд ^- Энэ металл натри нь холболтоо, F дүн шинжилгээ хийх, дараа нь шаарддаг.

элемент шинж чанар

Эцэст нь бид фтор зарим шинж танилцуулна:

• Атомын дугаар: 9.
• Атомын жин: 18,9984.
• Байж болох фторын valency: 1.
• Хайлах цэг: -219,62 ° С
• Буцлах цэг: -188 ° С
• Нягт (1 атм, 0 ° C): 1.696 г / л.
• Цахим фторын томъёо: 1-үүдийг 2s ^{2 2 5} _2P.