Fluorul (fluorul lat), f, elementul chimic vii al sistemului periodic Mendeleev, se referă la halogeni. numărul atomic 9, greutatea atomică 18,998403; în condiții normale (0 ° C, 0,1 MN / m2 sau 1 kg / cm2) este un gaz de culoare galben pal, cu un miros ascuțit.
Natural F. constă dintr-un izotop stabil 19 f. Cinci izotopi radioactivi au fost obținute artificial: 16 f cu timp de înjumătățire T 1/2 <1 сек. 17 f ( t 1/2 = 70 сек ), 18 f ( t 1/2 = 111 мин ), 20 f ( t 1/2 = 11,4 сек ), 21 f ( t 1 /2 = 5 сек ).
Istoric istoric. Primul compus F. - fluorit (fluorspar) caf 2 - descris la sfârșitul secolului al XV-lea. sub denumirea de "Fluor" (din fluviul latin, conform proprietății cafa 2, pentru a face zguri vâscoase lichide din industriile metalurgice). În 1771 K. Scheele a primit acid fluorhidric. Freeman F. a desemnat A. Moissan în 1886 prin electroliza hidrofluorurii lichide anhidre. conținând un amestec de fluorură de potasiu de potasiu khf 3.
Chimia F. a început să se dezvolte din anii 1930. mai ales rapid - în timpul celui de-al doilea război mondial 1939 - 45 și după acesta în legătură cu nevoile industriei nucleare și a tehnologiei rachetelor. Numele "F." (din phth o ros - distrugere, moarte), propus de A. Amper în 1810, este folosit numai în limba rusă. limbă; în multe țări se adoptă denumirea "Fluor".
Proprietăți fizice și chimice. F. are o densitate gazoasă de 1.693 g / l (0 ° C și 0,1 MN / m 2 sau 1 kgf / cm2), lichid - 1.5127 g / cm3 (la temperatura de fierbere); t topit - 219,61 ° C; t kip - 188,13 ° C. Molecula F este formată din doi atomi (f 2); la 1000 ° C, 50% din moleculele disociază, energia de disociere de aproximativ 155 ± 4 kJ / mol (37 ± 1 kcal / mol). FA este slab solubil în acid fluorhidric lichid; solubilitate de 2,5 · 10 -3 g per 100 g hf la -70 ° C și 0,4 x 10 -3 la -20 ° C; în formă lichidă nelimitată în oxigen lichid și ozon. atom configurație electronică externă F. 2 2 2 s p 2. În compușii prezintă o oxidare - 1. Raza covalentă a atomului 0,72 a. raza ionică de 1,33 a. Afinitatea electronică este de 3,62 eV. Energia de ionizare (f ® f +) este de 17.418 eV. Atributele electronilor înalte și energiile de ionizare explică puternica electronegativitate a atomului F, cea mai mare dintre celelalte elemente. Rezultate reactivitate înaltă în F. exotermicității de fluorurare, care la rândul ei este determinată de anormal de scăzută valoarea energetică disociere F. molecule și cantități mari de energie din legăturile atomice F. și colab. atomi. Fluorizarea directă are un mecanism de lanț și poate intra ușor în combustie și explozie. F. reacționează cu toate elementele, cu excepția heliului, neonului și argonului. Acesta reacționează cu oxigenul într-o descărcare luminiscentă la temperaturi scăzute pentru a forma fluoruri de oxigen o 2 f 3 f o 2. 2 și altele. Reacții cu Halogenii F. et al. Sunt exoterme, rezultând compusul formarea mezhgalogennye. Clorul reacționează cu F. atunci când este încălzit la 200-250 ° C, dând clor CIF monoftoristy si trifluorura de clor clf 3. De asemenea, cunoscut este obținut prin fluorurarea 5. CIF clf 3 la o temperatură ridicată și o presiune de 25 MN / m 2 (250 kgf / cm2) . Bromul și iodul sunt aprinse într-o atmosferă la temperatura obișnuită AF, astfel poate fi preparat brf brf 3. 5. 5. în cazul în care, dacă F. 7. reacționează direct cu kripton, xenon și radon, formând fluorurile corespunzătoare (de exemplu, XEF 4. XEF 6. krf 2). De asemenea, sunt cunoscute oxifluorurile xenonului.
Interacțiunea dintre FA și sulf este însoțită de eliberarea căldurii și conduce la formarea numeroaselor fluoruri de sulf. Seleniu și telur formează un fluoruri sef superior 6 tef 6. F. reacționează cu hidrogen cu inflamația; generând astfel acid fluorhidric. Această reacție radicală cu ramificarea lanț: hf * + h 2 = hf + h 2 *; h 2 * + f 2 = hf + H + f (unde hf * și h * 2 - molecule in stare vibrationally-excitat); Reacția este utilizată în laserele chimice. F. cu azot reacționează numai într-o descărcare electrică. Cărbunele, la interacțiunea cu FA, se aprinde la temperatura obișnuită; grafit reacționează cu ea sub încălzire puternică, cu posibila formare de fluorură de grafit solid (cf) x sau perfluorocarbonilor gazoase cf 4. c 2 f 6 și alții. Deoarece bor, siliciu, fosfor, arsen F. reacționat în frig pentru a forma fluoruri corespunzătoare. F. combină energetic cu majoritatea metalelor; metale alcaline și alcalino-pământoase sunt aprinse într-o atmosferă în F. rece, bi, sn, ti, mo, w - cu o ușoară încălzire, hg, Pb, u, v reacționează cu FA la temperatura camerei, pt - la căldură roșu închis. În reacția metalului format cu F., fluoruri în mod tipic mai mare, de exemplu, uf mof 6. 6. 2. HGF Unele metale (Fe, Cu, Al, ni, mg, zn) reacționează cu F. pentru a forma o peliculă protectoare fluoruri, previne reacție ulterioară.
Când metalele reacționează cu oxizi metalici în frig, se formează fluoruri de metale și oxigen; este de asemenea posibilă formarea oxifluorurilor metalice (de exemplu, moo2f2). Sau oxizi metaloid cum ar fi atât de atașat F. 2 + f 2 2 = deci f 2. sau oxigen în acesta este înlocuit cu F. exemplu SiO2 2 + 2f = sif 4 + o 2. Sticla reacționează foarte lent cu F.; în prezența apei, reacția se desfășoară rapid. Apa interacționează cu F. 2h 2 o + 2f 2 = 4hf + o 2; în timp ce, de asemenea, format din peroxid de hidrogen și 2 2O 2. h Oxizii de azot și nu nu 2 este ușor de atașat pentru a forma F. respectiv fluorură de nitrozil fno și fluorură de fno nitril 2. monoxidul de carbon se atașează F. atunci când este încălzit pentru a forma fluorura carbonil: co + f 2 = cof 2.
hidroxid de metal reacționează cu F. formând o fluorură de metal și oxigen, de exemplu, 2ba (oh) 2 + 2f 2 = 2baf 2 + 2h 2 o + o 2. Soluții apoase de NaOH și koh reacționează cu F. la 0 ° C cu formarea a două.
Halogenurile de metale sau nemetale reacționează cu FA la rece, cu F. inlocuieste toate halogeni, Easy sulfurile fluorurați, nitruri și carburi. Hidrurile metalice formează cu fluor în frig, o fluorură metalică și hf; amoniac (în perechi) - n 2 și hf. F. substituit de hidrogen în acizi sau sărurile lor metalice, de exemplu, HNO3 (sau nano 3) + f 3 2 ® fno + hf (sau naf); în condiții mai severe F. dislocă oxigen din acești compuși, formând fluorură de sulfuril, de exemplu Na2SC 4 + 2f 2 = 2naf + deci 2 f 2 + o 2. carbonați ai metalelor alcaline și alcalino-pământoase reacționează cu F. la temperatura mediului ambiant; se obține fluorura corespunzătoare, co2 și o2.
F. reacționează energic cu substanțele organice.
Noțiuni de bază. Sursa pentru producerea fluorurii de hidrogen este hidrogenul. preparat în esență, fie prin acțiunea acidului sulfuric, astfel de 2 ore la 4 caf 2. fluorină sau în timpul prelucrării și fosfat apatite. F. Fabricarea efectuat de fluorură de potasiu acidă topi electrolizei kf · (1,8-2,0) hf, care se formează atunci când topitura este saturată kf · fluorhidric hf într-un conținut de 40-41% hf. Materialul pentru electrolizor este, de obicei, oțel; electrozi - un anod de carbon și un catod din oțel. Electroliza se efectuează la 95-100 ° C și la o tensiune de 9-11 V; ieșirea FA în curent atinge 90-95%. AF rezultată conține până la 5% hf, care este îndepărtat prin absorbție cu fluorură de sodiu prin congelare ulterioară. F. stocat în stare gazoasă (sub presiune) și într-o formă lichidă (sub răcire cu azot lichid) în aparatul de nichel și aliajele sale (monel), cupru, aluminiu și aliajele sale, alamă, oțel inoxidabil.
Aplicație. Gazificat F. servește pentru fluorurare în uf 4. uf 6. utilizate pentru separarea izotopilor de uraniu, precum și pentru a obține trifluorura de clor clf 3 (un agent de fluorurare), hexafluorura de sulf SF6 (izolator gazos în industria electrotehnică), fluoruri metalice (de exemplu, w și v). Lichidul F. este oxidantul combustibililor cu rachete.
Au fost utilizați pe scară largă numeroși compuși de fluorhidric. fluorură de aluminiu. kremneftoridy. acidul fluorosulfonic (solvent, catalizator, reactiv pentru prepararea compușilor organici care conțin grupa - 2f), bf3 (catalizator), compuși organofluorinici, etc.
Măsuri de siguranță. FA este toxică, concentrația maximă admisă în aer este de aproximativ 2,10-4 mg / l. iar concentrația maximă admisă la expunere nu mai mare de 1 oră este de 1,5 · 10-3 mg / l.
F. otrăvire posibil, la care lucrează în industria chimică, în sinteza compușilor cu conținut de fluor și producția de îngrășăminte fosfat. F. irită tractul respirator, provoacă arsuri ale pielii. La o intoxicație acută apar iritații bronhiilor și laringe ale mucoaselor membranelor, ochi, salivarea, epistaxis; în cazuri severe - edemul plămânilor, înfrângerea sistemului nervos central etc. cu cronică - conjunctivită, bronșită, pneumonie, pneumoscleroză, fluoroză. Este caracteristică leziunilor cutanate ca eczemele. Primul ajutor: spălați ochii cu apă, cu arsuri ale pielii - irigați cu alcool 70%; cu otrăvire prin inhalare - inhalarea oxigenului. Prevenire: să respecte regulile de siguranță, purtarea de îmbrăcăminte specială, examene medicale regulate, includerea de calciu in dieta alimente si vitamine. Preparatele care conțin FA sunt utilizate în practica clinică ca antitumoral (5-fluorouracil, ftorafur, ftorbenzotef), neuroleptice (trifluperidol sau trisedil, Ftorfenazin, triftazin și colab.), Antidepresiva (fluacizină), medicamente (halotan), și altele. Fondurile .
REFERINȚE Riss, IG, Chimia fluorinei și compușii ei anorganici, M. 1956; Fluorul și compușii săi, trans. cu engleza. t. 1-2, M. 1953-56; Boli profesionale, ed. M. 1973.
Trimiteți-le prietenilor: