Флуор: валенца, хемијска својства, карактеристике

Где је флуор у периодном систему? Валенција овог елемента је једна, дакле, она је типичан представник седме групе главне подгрупе. Дајемо кратак опис овог неметала, идентификујемо његове основне физичке и хемијске особине.

Историјске странице

Размотримо структуру атома флуора, али прво ћемо се фокусирати на историју његовог открића. Почетком шеснаестог века, немачки лекар и минералог Грегори Агрицола описао је минерал који садржи флуор. Валенција елемента још није била позната, тако да је било тешко предвидети њена основна својства.

Крајем осамнаестог века, шведски хемичар Карл Шеле успео је да синтетише једињење водоник флуорида у стакленој посуди са концентрованом сумпорном киселином и флуор-пролом. Супстанца добијена од научника није била у интеракцији са металима, па је Сцхееле закључио да постоји мала хемијска активност флуороводоничне киселине.

У својој безводној форми, добијен је тек почетком деветнаестог века, али нико није успео да изолује чисти флуор из једињења. Валенција овог неметала је дуго била права мистерија за хемичаре.

Само 1886. године, Моиссан је успео електролизом воденог раствора калцијум флуорида да изолује чисти флуор. Није утврдио валентност неметала, али је за своје истраживање добио Нобелову награду за хемију (1906).

Због токсичних својстава идентификованих у овом хемијском елементу, њено истраживање је било прилично дуго. Тек после Другог светског рата, флуор је почео да се добија индустријском прерадом флуорида.

Бити у природи

Молекул флуора се не налази у природи у чистом облику. Међу најчешћим флуорним једињењима, уочавамо флуорит. Флуорит се већ неколико векова користи као компонента чишћења у металуршкој производњи. Истраживачи су успели да утврде да минерал који се користи за истицање флуора има својство флуоресценције, тј. Способност да даје плавичасту боју са додатним осветљењем.

Формулација флуора одређивана је много касније, разлог је била њена незнатна преваленција у кори (не више од 0,065%). Топаз, криолит и лепидолит се могу сматрати главним једињењима.

Проперти Феатурес

Овај неметал у нормалним условима је бледожути гас са иритантним мирисом. Удисање флуорида је опасно за људе, тако да није било поузданих информација о физичким карактеристикама овог халогена тако дуго. Током истраживања, идентификован је један стабилан изотоп овог елемента, који има облик флуора-19. Специфична структура атома флуора објашњава његову способност да постави стабилне комплексе око атома. На пример, хексафлуоросиликати и хексафлуороалуминати су идентификовани, са флуором који показује своја јака оксидациона својства.

Ниједан други неметал који се налази у периодном систему нема такву способност да формира анионе. Из тог разлога се флуор не налази у природи у свом чистом облику. Тек крајем двадесетог века, амерички хемичар Царл Црист успео је да добије флуор. За то је провео електролизу раствора антимон пентафлуорида.

Хемијске особине флуора се заснивају на његовој способности да веже електрон са других елемената. Имајући седам валентних електрона на спољашњем нивоу, показује оксидационо стање -1.

Основна хемијска својства флуора могу се објаснити специфичностима структуре атома. Овај елемент нема слободних д-орбитала, као што је хлор, тако да позитивне вредности за њега нису карактеристичне. оксидациона стања.

Због високе оксидационе способности овог елемента, он формира једињења која нису карактеристична за друге халиде: кобалт трифлуорид, сребро дифлуорид, ренијум хептафлуорид, јод хептафлуорид.

Типична једињења

Највећи део флуора је у облику различитих једињења од практичне важности. На пример, флуороугљеничка уља се сматрају оптималним мазивима. Флуор лако ступа у интеракцију са дрветом, гумом, тканинама, која је нашла примјену у флуорирању органских твари. Важно је да предузмете мере предострожности да не бисте осетили токсичне ефекте овог елемента.

Производња

Производња флуора се заснива на преради флуорита. Производња флуорида водоника је праћена дестилацијом прашкастог флуорита са концентрованим сумпорна киселина. Овај процес се изводи у ливеном гвожђу или оловном апарату. Након дестилације, формира се калцијум сулфат, који се не може растворити у флуороводику. Да би се добила ХФ коришћењем фракционе дестилације у челичним или бакарним судовима. Флуороводоник се складишти у челичним резервоарима.

Као главне нечистоће садржане у овом једињењу, уочавамо сумпорну, сумпорну и флуороводичну киселину. Настају услед присуства силицијум диоксида у флуориту. Да би се уклонили трагови влаге из реакционе смеше, врши се електролиза на платинским електродама. Готова формула за флуор је ускладиштена стронг ацид Левис је у стању да формира соли.

ХФ деманд

Хидроген флуорид је тражен у производњи различитих органских и неорганских једињења флуора. На пример, са њеном помоћи настаје На3АлФ6, који се користи као електролит у топљењу алуминијума. Хидрофлуорна киселина, која је раствор ХФ, потребна је у великим количинама за чишћење и полирање метала. Даје стаклу мат боју, неопходно је за јеткање.

Чисти флуор се може ставити у челичне боце под притиском само ако на вентилима нема органских супстанци.

Флуориди

Разматрани хемијски елемент се користи у производњи различитих флуорида, на пример, кобалт трифлуорид, сумпор хексафлуорид. Управо су та једињења за која се тврди да су флуоринирајући агенси органских супстанци. Сумпор хексафлуорид је коришћен као диелектрични гас.

Елементарни флуор, помешан са азотом, може реаговати са угљоводоницима. Одређени флуороугљик се формира као производ реакције, где је водоник потпуно или делимично замењен халогеном. Добијена једињења карактеришу висока стабилност, одлична електрична отпорност и хемијска инертност.

Флуоридатион феатурес

Овај процес се може извести третирањем органског једињења са кобалт трифлуоридом, као и електролизом његовог воденог раствора. Тефлон, добро познат руским хостесама, познат је у хемији као политетрафлуороетилен, који се добија халогенирањем незасићених угљоводоника.

У клима уређајима и фрижидерима користите специјални расхладни медиј (диклородифтометан). Због чињенице да су такви реагенси имали негативан утицај на атмосферу, допринијели су исцрпљивању озонски омотач, постепено је њихова производња била ограничена. Тренутно су замијењени расхладним средствима, која садрже хидрофлуороугљике.

Закључак

Флуор показује најјача оксидативна својства свих чланова халогене подгрупе. Има мали полупречник атома, што значи да је много лакше прихватити један електрон, па се флуориди користе за производњу флуорида.

На пример, уранијум хексафлуорид се користи у процесу дифузије гаса за вађење 235 уранијума из 238, што је типично за производњу нуклеарног горива. Боров трифлуорид и флуорид водоника се производе у великим количинама, пошто су ове компоненте одлични катализатори за алкилацију, они су тражени у производњи органских једињења. На пример, када се натријум флуорид додаје у воду за пиће, учесталост каријеса се може смањити.

Тренутно, употреба флуорида у пољопривредној и фармацеутској индустрији је добила посебан значај. На пример, у квантитативном таложењу калцијум флуорида и његовој каснијој обради сирћетном киселином, садржај овог елемента се може израчунати и добијени резултати могу се користити за квантитативну анализу.

Захваљујући модерним методама квалитета и квантитативна анализа широко коришћена у аналитичкој хемији, постало је могуће да се користе различита једињења флуора. Управо је овај представник халогене подгрупе један од најтраженијих елемената у органској и неорганској хемији.