Fluorul - ce este? Proprietățile fluorului. Vedeți ce este „fluorul” în alte dicționare. Desemnarea fluorului în tabelul periodic

Fluorul este cel mai ușor membru al familiei halogenului, elemente din grupa 17 (VIIA) din tabelul periodic. Acest grup include, de asemenea, clorul, bromul, iodul și astatinul.

Scurtă descriere

Cei 9 electroni ai fluorului formează configurația 1s 2 2s 2 2p 5. Există 2 electroni în învelișul interior umplut și 7 în învelișul exterior, ceea ce lasă 1 spațiu liber.

Structura fluorului îl face cel mai activ element chimic, reacționând cu aproape toate substanțele. La temperaturi și presiuni ridicate, chiar reacționează cu gazele nobile, deși elementele din grupa 18 (VIIIA), cunoscute și sub denumirea de gaze nobile, nu reacționează în general cu alte substanțe.

Fluorul a fost descoperit în 1886 de chimistul francez Henri Moissan (1852-1907). El a colectat gazul prin trecerea unui curent electric prin fluorură de hidrogen (H 2 F 2).

Consumatorii știu cel mai mult despre ce este fluorul din cei doi compuși ai săi. Gazul diatomic este folosit pentru a produce fluoruri, compuși care au fost folosiți încă din anii 1950. incluse în pastele de dinți. Sunt eficiente în prevenirea cariilor dentare, motiv pentru care sunt adăugate chiar și în rezervele de apă ale orașului.

Un alt grup de compuși ai fluorului sunt clorofluorocarburile (CFC). Au fost extrem de populari ca propulsori de aerosoli de mulți ani. Cu toate acestea, CFC-urile din atmosfera superioară reacţionează cu ozonul (O3). Stratul de ozon filtrează radiațiile ultraviolete dăunătoare de la soare, care sunt radiații electromagnetice cu lungimi de undă mai scurte decât spectrul violet și, prin urmare, cu energie mai mare decât lumina vizibilă. Prin urmare, producția de CFC este acum interzisă.

Istoria descoperirii

Chimia a fost întotdeauna o știință periculoasă. Și chimia timpurie a fost o activitate mortală periculoasă. Oamenii de știință lucrau cu substanțe despre care știau foarte puține. Descoperirea de noi compuși și elemente a avut adesea consecințe tragice.

Fluorul este o substanță extrem de periculoasă. Încercând să izoleze elementul, chimiștii au suferit arsuri groaznice și chiar au murit. Fluorul gazos dăunează țesuturilor moi ale tractului respirator.

La începutul anilor 1500, omul de știință german George Agricola (1494-1555) a descris spatul fluor, pe care l-a numit „fluorit”. Acest cuvânt provine din verbul latin fluere („a curge”). Agricola a susținut că spatul fluor adăugat la minereurile de metal topit le face mai lichide, făcându-le mai ușor de lucrat. Omul de știință german nu știa că acest mineral conține fluor sub formă de fluorură de calciu (CaF 2).

Fluoritul a devenit subiect de studiu intens. În 1670, suflatorul german de sticlă Heinrich Schwanhard a descoperit că un amestec de spat fluor și acid formează o substanță care poate fi folosită pentru gravarea sticlei, adică. reacție chimică formarea unei suprafețe mate. Acest proces este folosit pentru a crea modele pe sticlă și, de asemenea, pentru a crea instrumente științifice de măsurare de precizie.

În 1771, chimistul suedez Carl Wilhelm Scheele (1742-86) a descoperit o nouă substanță pentru gravare. El a descris în detaliu proprietățile acidului fluorhidric (HF). Munca lui Scheele a contribuit la studiul intensiv al acestui compus.

Chimiștii căutau modalități de a descompune acidul fluorhidric în componentele sale. Ei au presupus că era pe cale să fie descoperit un element pe care nu l-au mai văzut până acum. Cu toate acestea, ei nu știau ce este fluorul și cât de periculos este. Mulți cercetători de acid fluorhidric au devenit invalidi prin inhalarea gazului HF. Unul dintre ei, chimistul belgian Paulin Louyet (1818-1850), a murit din cauza expunerii la această substanță.

În cele din urmă, în 1888 problema a fost rezolvată. Chimistul francez Henri Moissan a preparat o soluție de acid fluorhidric (HF) în fluorură de potasiu (KHF 2). Apoi l-a răcit la -23°C și a trecut un curent electric prin el. Gazul a apărut la un capăt al aparatului. Nou element chimic a primit numele de fluor, derivat din denumirea latină pentru spatul fluor. Cuvântul „fluor” a fost inventat de Andre Ampère în 1810. Este de origine greacă și înseamnă „distrugere”.

Proprietăți fizice

Fluorul este un gaz galben pal cu o densitate de 1,695 g/l. Acest lucru îl face de aproximativ 1,3 ori mai dens decât aerul. Fluorul se transformă în stare lichidă la o temperatură de -188,13 °C și în stare solidă la -219,61 °C. Substanța are un miros specific puternic, asemănător cu mirosul de clor și ozon, vizibil chiar și în cantități foarte mici - până la 20 de părți per miliard. Această proprietate este foarte utilă pentru cei care lucrează cu fluor - gazul poate fi detectat și evitat efecte nocive când intră în cameră.

Proprietăți chimice

Energia de legare a lui F2 este mult mai mică decât cea a Cl2 sau Br2 și este identică cu peroxidul de hidrogen. Electronegativitatea ridicată provoacă disociere, reactivitate ridicată și legături chimice puternice ale fluorului cu alți atomi. Se combină cu ușurință cu orice alt element, cu excepția heliului, neonului și argonului. Fluorul reacționează cu majoritatea compușilor, adesea foarte viguros. De exemplu, atunci când este amestecat cu apă, are loc o explozie. Din aceste motive, trebuie avută o grijă deosebită în laborator.

Fiind în natură

Elementul fluor nu se găsește în stare liberă. Cele mai comune minerale de fluor sunt spatul fluor, fluorapatita și criolitul. Apatita este un mineral complex care conține în principal calciu, fosfor și oxigen, de obicei combinate cu fluor. Criolitul este cunoscut și sub denumirea de spate Groenlanda deoarece insula Groenlanda este singura sursă comercială a acestui mineral. Constă în principal din fluorură de sodiu aluminiu Na 3 ALF 6.

Principalii producători mondiali de materii prime pentru producția de fluor sunt China, Mexic, Mongolia și Africa de Sud. Statele Unite au extras cândva cantități mici de spat fluor, dar ultima mină s-a închis în 1995 și țara a început să importe minereuri cu fluor.

Fluorul se găsește din abundență în scoarța terestră. Cota sa este estimată la aproximativ 0,06%. Acest lucru îl face să fie al 13-lea cel mai abundent element din scoarța terestră, care este aproximativ același cu manganul sau bariul.

Ce este fluorul-19?

Un element chimic are un singur izotop natural, 19 F. Izotopii sunt o altă formă de element care diferă ca număr de masă, care corespunde numărului de protoni și neutroni din nucleul unui atom. Numărul de protoni determină un element, dar numărul de neutroni ai acestuia poate varia. Mai mult, fiecare variație reprezintă un izotop. Fluorul-19 are un raport giromagnetic ridicat și o sensibilitate excepțională la câmpurile magnetice. Deoarece este singurul izotop stabil, este folosit în imagistica prin rezonanță magnetică.

Există 17 izotopi radioactivi cunoscuți ai fluorului. Dintre acestea, cea mai stabilă este 18 F. Fisiunea nucleelor ​​sale cu un timp de înjumătățire de 109,77 minute. 18 F este uneori folosit pentru cercetarea medicală. Odată ajuns în organism, fluorul se deplasează în principal către oase. Prezența sa poate fi detectată prin radiația pe care o emite. Imaginea radiațiilor vă permite să determinați starea țesutului osos. Fluorul-18 este uneori folosit într-un mod similar studierii funcției creierului.

Obținerea, definirea, folosirea

Producția industrială de fluor se bazează pe metoda Moissan. Curent electric printr-un amestec de HF și KF se trece o tensiune de 8-12 V pentru a forma H 2 și F 2 .

Determinarea fluorului în soluții se realizează prin potențiometrie, adică măsurarea potențialului electrodului. Membrana electrodului este realizată din monocristal LaF 3 dopat cu difluoruri de metale prețioase.

În starea sa elementară, fluorul este folosit relativ puțin. E prea activ pentru asta. Folosit în combustibilul pentru rachete, oferind ardere similară cu oxigenul. Cel mai solicitat când este legat. Fluorurile sunt compuși ai fluorului cu un metal. Exemple sunt fluorură de sodiu (NaF), calciu (CaF2) și staniu (SnF2).

Protecția dinților

Fluorul este inclus în pastele de dinți. Cercetările au arătat că cantități mici de fluor pot ajuta la reducerea incidenței cariilor dentare. Ele sunt depuse pe măsură ce se formează material dentar nou, făcându-l puternic și rezistent la carii.

În unele orașe, la alimentarea cu apă se adaugă fluor. Făcând acest lucru, autoritățile speră să îmbunătățească sănătatea dentară a locuitorilor orașului. Cei mai mari beneficiari sunt tinerii cărora încă se dezvoltă dinții. Procesul de adăugare a fluorului la alimentarea cu apă se numește fluorurare. Prea mult fluor în apă face ca dinții să se întunecă și provoacă pete permanente.

Beneficiu sau prejudiciu?

Unii își fac griji cu privire la impactul pe termen lung al fluorului în rezervele publice de apă asupra sănătății publice. Ele indică faptul că fluorul este o otravă mortală și că compușii săi pot fi, de asemenea, toxici. Este adevărat că F 2 este foarte periculos, dar proprietățile compușilor diferă de elementele care îi alcătuiesc. Deci îngrijorarea este nefondată.

Mirosul puternic și caracteristic al fluorului permite detectarea scurgerilor și evitarea contactului.

Fluorurile sunt în general periculoase doar în doze mari. Concentrația lor în apă este de obicei foarte scăzută, doar câteva părți la milion. Majoritatea experților din domeniul stomatologic și al sănătății consideră că un astfel de fluor este benefic și nu reprezintă o amenințare pentru sănătatea umană.

teflon

Descoperirile accidentale joacă un rol important în cercetarea stiintifica. Un exemplu de accident reușit și foarte profitabil este materialul Teflon, un plastic fabricat de DuPont Chemical Company. A devenit un produs comercial important pentru că aproape nimic nu se lipește de el. Astăzi, toată lumea are tigăi a căror suprafață interioară este acoperită cu acest material, deoarece alimentele nu ard în timpul gătirii. În plus, tigăile de teflon nu necesită ulei vegetal sau animal.

Teflonul a fost descoperit accidental în 1938 de chimistul DuPont Roy Plunkett (1911-1994), care dezvolta clorofluorocarburi (CFC). A vrut să știe ce s-ar întâmpla dacă ar amesteca tetrafluoretilenă (TFE) C 2 F 4 cu acid percloric. Pentru a conduce experimentul, el a configurat echipamentul astfel încât TFE gazos a trebuit să curgă într-un recipient cu HCl. Dar când a deschis supapa, nu s-a întâmplat nimic. Plunkett ar fi putut arunca vasul, dar nu a făcut-o. În schimb, chimistul a tăiat-o și a descoperit că TFE a polimerizat într-o singură masă, ceea ce înseamnă că mii de molecule individuale de TFE s-au combinat într-una numită politetrafluoretilenă (PTFE).

Plunkett a îndepărtat pulberea albă rezultată și a trimis-o oamenilor de știință de la DuPont, care dezvoltau fibre artificiale. Au studiat noul material și i-au descoperit proprietățile antiaderente. În curând, au început să fie dezvoltate o serie de aplicații pentru noul material.

DuPont a înregistrat Teflon în 1945 și și-a lansat primele produse un an mai târziu. De atunci, acoperirile antiaderențe au devenit obișnuite pe vasele de gătit, iar teflonul a apărut în spray-urile de copt și ca un protector de pete pentru țesături și textile.

Clorofluorocarburi

Elementul fluor a fost folosit și la producerea freonilor. Clorofluorocarburile au fost descoperite la sfârșitul anilor 1920 de inginerul chimist american Thomas Midgley Jr. (1889-1944). Acești compuși au o serie de proprietăți interesante. Sunt foarte stabile și nu se strică atunci când sunt folosite în industrie. Freonul a fost utilizat pe scară largă în sistemele de aer condiționat și frigidere, ca agenți de curățare, în aerosoli și în polimeri specializați. Producția de CFC a crescut de la 1 mie de tone în 1935 la peste 300 de mii de tone în 1965 și 700 de mii de tone în 1985.

Cu toate acestea, la mijlocul anilor 1980. Cercetările au arătat că acești compuși dăunează stratului de ozon, care se află la 20 până la 50 km deasupra suprafeței Pământului și este important pentru viața de pe planeta noastră, deoarece îl protejează de radiațiile ultraviolete dăunătoare de la Soare. Acest lucru a dus la eliminarea treptată a producției și a utilizării în majoritatea țărilor din întreaga lume. Au apărut materiale noi, prietenoase cu pământul, care au înlocuit CFC-urile.

Protecția tuturor viețuitoarelor

CFC-urile au fost produse chimice industriale populare, deoarece sunt greu de descompus. Multă vreme, aceste substanțe au fost folosite în aparatele de aer condiționat și frigidere ca agent care transferă căldura în spațiul exterior. Dar oamenii de știință și-au dat seama că CFC-urile reprezintă o amenințare pentru stratul de ozon, deoarece se descompun. Cum este posibil acest lucru? Există întotdeauna posibilitatea unei scurgeri de agent frigorific din aparatele de aer condiționat și frigidere. CFC-urile sunt gaze sau lichide care se evaporă cu ușurință și se ridică în atmosferă. În cele din urmă ajung în stratul de ozon.

La această altitudine, CFC-urile sunt distruse de radiația solară intensă. O moleculă care este stabilă pe pământ la mare altitudine își pierde această calitate. Când este distrus, este eliberat un atom de clor, care poate reacționa cu O 3 . Ozonul filtrează radiațiile nocive de la soare, care provoacă arsuri solare severe și cancer de piele. Oxigenul nu este capabil de acest lucru. Cu cât sunt mai mulți CFC în atmosferă, cu atât sunt mai mulți atomi de clor. Cu cât sunt mai mulți atomi de clor, cu atât mai puține molecule de ozon și cu atât mai multe radiații ultraviolete ajung la suprafața Pământului, având un impact negativ asupra sănătății umane.

Până la mijlocul anilor 1980, existau dovezi că CFC-urile dăunau stratului de ozon. Acesta este ceea ce i-a convins pe politicieni să interzică producția și utilizarea în continuare a clorofluorocarburilor.

Impact asupra sănătății umane

Fluorul este un element chimic care poate fi foarte periculos. Dacă este inhalat în cantități mici, provoacă iritații severe ale sistemului respirator (nas, gât și plămâni). În cantități mari poate provoca moartea. Cea mai mare doză permisă de fluor este de 1 parte per milion de părți de aer timp de 8 ore.

DEFINIŢIE

Fluor- al nouălea element al tabelului periodic. Denumirea - F din latinescul „fluorum”. Situat în a doua perioadă, grupa VIIA. Se referă la nemetale. Sarcina nucleară este 9.

Datorită activității sale chimice ridicate, fluorul se găsește în natură exclusiv în stare legată. Fluorul se găsește cel mai adesea sub formă de mineralul fluor Spat CaF 2 , criolit Na 3 AlF 6 și fluorapatită Ca 5 F (PO 4) 3 .

Sub formă de substanță simplă, fluorul este un gaz verzui pal sau un lichid galben deschis (Fig. 1). Punctul de topire este (-219,6 o C), punctul de fierbere este (-188,1 o C). Otrăvitoare.

Orez. 1. Fluor. Aspect(stare lichidă).

Masa atomică și moleculară a fluorului

DEFINIŢIE

Masa moleculară relativă a substanței (M r) este un număr care arată de câte ori masa unei molecule date este mai mare decât 1/12 din masa unui atom de carbon și masa atomică relativă a unui element(A r) - de câte ori masa medie a atomilor unui element chimic este mai mare decât 1/12 din masa unui atom de carbon.

Masa atomică relativă a fluorului atomic este de 18,9984 amu. Se știe că molecula de fluor este diatomică - F 2. Greutatea moleculară relativă a unei molecule de fluor va fi egală cu:

M r (F 2) = 18,9984 × 2 ≈38.

Izotopi ai fluorului

În natură, fluorul există sub forma unui singur izotop 19 F. Numărul de masă este 19. Nucleul unui atom conține nouă protoni și zece neutroni.

Există un izotop nuclear de fluor 18m F cu un timp de înjumătățire de 109,771 minute.

Ioni de fluor

La exterior nivelul energetic Atomul de fluor are șapte electroni, care sunt electroni de valență:

1s 2 2s 2 2p 5 .

Ca rezultat al interacțiunii chimice, fluorul acceptă un electron de la alți atomi, adică. fie acceptorul său și se transformă într-un ion încărcat negativ:

F 0 +1e → F — .

Moleculă și atom de fluor

Molecula de fluor este formată din doi atomi - F 2. Iată câteva proprietăți care caracterizează atomul și molecula de fluor:

Exemple de rezolvare a problemelor

EXEMPLUL 1

EXEMPLUL 2

Exercita	Care dintre compușii halogen-sodiu: NaF, NaBr sau NaI are cea mai mare fracție de masă de halogen? Confirmați răspunsul cu calcule.
Soluţie	Să calculăm mase molare halogenuri de sodiu: M(NaF) = Ar(Na) + Ar(F) = 23 + 19 = 42 g/mol; M(NaBr) = Ar(Na) + Ar(Br) = 23 + 80 = 103 g/mol; M(NaI) = Ar(Na) + Ar(I) = 23 + 127 = 150 g/mol. Să calculăm fracțiile de masă ale elementelor care alcătuiesc fluorura de sodiu: ω(Na) = Ar(Na) / M (NaF) × 100%; ω(Na) = 23 / 42 × 100% = 54,76%. ω(F) = Ar(F) / M (NaF) × 100%; ω(F) = 19 / 42 × 100% = 45,24%. Să calculăm fracțiunile de masă ale elementelor care alcătuiesc bromura de sodiu: ω(Na) = Ar(Na) / M (NaBr) × 100%; ω(Na) = 23 / 103 × 100% = 22,33% ω(Br) = Ar(Br) / M (NaBr) × 100%; ω(Br) = 80 / 103 × 100% = 77,67%. Să calculăm fracțiunile de masă ale elementelor care alcătuiesc iodura de sodiu: ω(Na) = Ar(Na) / M (NaI) × 100%; ω(Na) = 23 / 150 × 100% = 15,33%. ω(I) = Ar(I) / M (NaI) × 100%; ω(I) = 127 / 150 × 100% = 84,64%. Cea mai mare fracție de masă de halogen este conținută în iodura de sodiu.
Răspuns	În iodură de sodiu

Cel mai reactiv element din Tabelul Periodic este Fluorul. În ciuda proprietăților explozive ale fluorului, este vital element important pentru oameni și animale, găsite în apa de băut și pasta de dinți.

Doar faptele

• Numărul atomic (numărul de protoni din nucleu) 9
• Simbol atomic (în Tabelul Periodic al Elementelor) F
• Greutatea atomică (masa atomică medie) 18.998
• Densitate 0,001696 g/cm3
• La temperatura camerei - gaz
• Punct de topire minus 363,32 grade Fahrenheit (- 219,62 °C)
• Punct de fierbere minus 306,62 grade F (- 188,12 °C)
• Numărul de izotopi (atomi ai aceluiași element cu număr diferit neutroni) 18
• Cei mai abundenți izotopi F-19 (abundență naturală 100%)

Cristal de fluorit

Chimiștii au încercat de ani de zile să elibereze elementul fluor din diferite fluoruri. Cu toate acestea, fluorul nu are o natură liberă: niciuna substanta chimica nu este capabil să elibereze fluor din compușii săi, datorită naturii sale reactive.

Spatul fluor mineral a fost folosit de secole pentru prelucrarea metalelor. Fluorura de calciu (CaF 2) a fost folosită pentru a separa metalul pur de mineralele nedorite din minereu. „Fluer” (din cuvântul latin „fluere”) înseamnă „a curge”: proprietățile fluide ale fluorului au făcut posibilă fabricarea metalelor. Mineralul a mai fost numit și smarald ceh, deoarece a fost folosit în gravarea sticlei.

Timp de mulți ani, sărurile de fluor sau fluorurile au fost folosite pentru sudarea și glazura sticlei. De exemplu, acidul fluorhidric a fost folosit pentru a grava sticla becurilor.

Experimentând cu spatul fluor, oamenii de știință i-au studiat proprietățile și compoziția timp de decenii. Chimiștii au produs adesea acid fluoric (acid fluor, HF), un acid incredibil de reactiv și periculos. Chiar și mici stropi de acest acid pe piele ar putea fi fatale. Mulți oameni de știință au fost răniți, orbiți, otrăviți sau au murit în timpul experimentelor.

• La începutul secolului al XIX-lea, Andre-Marie Ampère din Franța și Humphry Davy din Anglia au anunțat descoperirea unui nou element în 1813 și l-au numit fluor, după sugestia lui Ampère.
• Henri Moisan, un chimist francez, a izolat în cele din urmă fluorul în 1886 prin electroliza fluorurii de potasiu uscate (KHF 2) și acidului fluorhidric uscat, pentru care a fost distins cu Premiul Nobel în 1906.

De acum încolo, fluorul este un element vital în energia nucleară. Este folosit pentru a produce hexafluorură de uraniu, care este necesară pentru separarea izotopilor de uraniu. Hexafluorura de sulf este un gaz folosit pentru izolarea transformatoarelor de mare putere.

Clorofluorocarburile (CFC) au fost folosite cândva în aerosoli, frigidere, aparate de aer condiționat, ambalaje de produse din spumă și stingătoare de incendiu. Aceste utilizări au fost interzise din 1996 deoarece contribuie la epuizarea stratului de ozon. Până în 2009, CFC-urile erau folosite în inhalatoare pentru a controla astmul, dar aceste tipuri de inhalatoare au fost interzise și în 2013.

Fluorul este folosit în multe substanțe fluorurate, inclusiv în solvenți și materiale plastice la temperaturi înalte, cum ar fi teflonul (politetrafluoretenă, PTFE). Teflonul este bine cunoscut pentru proprietățile sale antiaderente și este folosit la tigăi. Fluorul este, de asemenea, folosit pentru izolarea cablurilor, banda instalatorilor și ca bază pentru cizme și îmbrăcăminte impermeabile.

Potrivit Laboratorului Jefferson, fluorura este adăugată la rezervele de apă ale orașului cu o rată de o parte la milion pentru a preveni cariile dentare. Mai mulți compuși de fluor sunt adăugați în pasta de dinți, de asemenea, pentru a preveni cariile dentare.

Deși toți oamenii și animalele sunt expuși și au nevoie de fluor, elementul fluor în doze suficient de mari este extrem de toxic și periculos. Fluorul poate fi eliberat în mod natural în apă, aer și pe vegetație și materie animală în cantități mici. Cantități mari de fluor se găsesc în unele produse alimentare, cum ar fi ceaiul și crustaceele.

În timp ce fluorul este esențial pentru a ne menține oasele și dinții puternici, prea mult poate avea efectul opus, provocând osteoporoză și carii și poate afecta rinichii, nervii și mușchii.

În forma sa gazoasă, fluorura este incredibil de periculoasă. Cantități mici de gaz fluor provoacă iritații ale ochilor și nasului și cantitati mari poate fi fatal. Acidul fluorhidric este, de asemenea, fatal, chiar și în contact mic cu pielea.

Fluorul, al 13-lea element cel mai abundent din scoarța terestră; de obicei se așează în sol și se combină ușor cu nisip, pietricele, cărbune și argilă. Plantele pot absorbi fluorul din sol, deși concentrațiile mari cauzează moartea plantelor. De exemplu, porumbul și caisul sunt printre plantele cele mai susceptibile la deteriorare atunci când sunt expuse la concentrații ridicate de fluor.

Cine știa? Fapte interesante despre fluor

• Fluorura de sodiu este otravă pentru șobolani.
• Fluorul este cel mai reactiv element de pe planeta noastră; poate exploda la contactul cu orice element, cu excepția oxigenului, heliului, neonului și criptonului.
• Fluorul este, de asemenea, cel mai electronegativ element; atrage electronii mai ușor decât orice alt element.
• Cantitatea medie de fluor din corpul uman este de trei miligrame.
• Fluorul este extras în principal în China, Mongolia, Rusia, Mexic și Africa de Sud.
• Fluorul se formează în stele solare la sfârșitul vieții („Astrophysical Journal in Letters” 2014). Elementul se formează la cele mai mari presiuni și temperaturi în interiorul unei stele, pe măsură ce se extinde pentru a deveni o gigantă roșie. Când straturile exterioare ale unei stele sunt îndepărtate, creând o nebuloasă planetară, fluorul se deplasează împreună cu alte gaze în mediul interstelar, formând în cele din urmă noi stele și planete.
• Aproximativ 25% dintre medicamente și medicamente, inclusiv cele pentru cancer, sunt centrale sistemul nervosŞi sistemul cardiovascular, conțin o anumită formă de fluor.

Potrivit unui studiu (raport în Journal of Fluorine Chemistry) în componentele active medicamente, înlocuirea legăturilor carbon-hidrogen sau carbon-oxigen cu legături carbon-fluor arată de obicei îmbunătățiri ale eficacității medicamentului, inclusiv o stabilitate metabolică crescută, legare crescută la moleculele țintă și permeabilitate îmbunătățită a membranei.

Potrivit acestui studiu, o nouă generație de medicamente anti-cancer, precum și sonde de livrare a medicamentelor cu fluor, au fost testate împotriva celulelor stem canceroase și s-au dovedit promițătoare în lupta împotriva celulelor canceroase. Cercetătorii au descoperit că medicamentele care includ fluor au fost de câteva ori mai puternice și au arătat o stabilitate mai bună decât medicamentele tradiționale împotriva cancerului.

Fluorul este cel mai puternic agent oxidant dintre substanțele simple (formate din atomi ai unui element). Este primul reprezentant al halogenilor. Primul compus de fluor cunoscut, fluorit (fluorspat) CaF 2, a fost descris la sfârșitul secolului al XV-lea sub denumirea de „fluor”. Acest compus cu fluor este extrem de interesant în proprietățile sale, la fel ca orice substanță din chimie. Acest mineral constă din 95% fluorură de calciu (CaF 2) și 5% dioxid de siliciu (SiO 2, cuarț), în plus, cristalul are o mare varietate de culori - de la incolor și alb la galben, portocaliu, maro, albastru, violet si zmeura. Toate acestea se explică prin proporții diferite ale componentelor, ceea ce modifică lungimea undelor absorbite și reflectate din material. Începând cu anii 1990, fluorul a devenit o sursă majoră de fluor și este utilizat în prezent ca o componentă a fluxurilor metalurgice, emailurilor, ceramicii, laserelor și materialelor optice (de exemplu, lentilele camerei). Fluorura de calciu este o substanță inofensivă pentru oameni datorită faptului că nu se dizolvă în apă.

Descoperirea fluorului

Fluorul a fost prezis în 1810 ca element separat al tabelului periodic, cu toate acestea, datorită agresivității extreme a acestui gaz, pentru o lungă perioadă de timp încercările multor chimiști s-au încheiat cu eșec, și chiar tragedie. „Asaltul științific” a durat 75 de ani, iar în cele din urmă, în 1886, fluorul molecular a fost obținut de Henri Moissan prin trecerea unui curent prin fluorură de hidrogen (HF). Fluorul se caracterizează printr-o stare de oxidare de numai (minus 1).

Înainte de evenimentul de mai sus, în 1771, Karl Scheele a obținut acid fluorhidric (acidul este vapori de fluorură de hidrogen dizolvați în apă). Acest acid a fost folosit de personajele principale ale serialului TV Breaking Bad, Walter White și Jesse Pinkman, în „descompunerea chimică” a cadavrelor (sezonul 1, episodul 2). Acidul fluorhidric este depozitat numai(!) în recipiente din polietilenă. Acidul fluorhidric este utilizat: pentru sinteza fluorurii de antimoniu; la gravarea pe sticlă; in timpul albirii si levigarii stufurilor de mobila.

Proprietăți chimice și aplicații ale fluorului

Sărurile de fluor sunt folosite în pastele de dinți ca microelemente necesare organismului. Hidrocarburile care conțin fluor sunt, de asemenea, folosite în medicină ca înlocuitori de sânge. Fluorul se găsește și în alți agenți oxidanți puternici, precum fluorura de xenon 6 (XeF 6) sau fluorura de azot 3 (NF 3), acesta din urmă este un gaz otrăvitor incolor, solubil în apă și relativ inert în condiții normale, dar temperatură ridicată este un agent oxidant extrem de activ și un agent de fluorurare puternic. Trifluorura de azot este utilizată în producerea de hidrocarburi, în special pentru tetrafluorura de carbon (CF 4), deoarece La fluorizarea parafinelor (alcanilor) în lumină, reacția are loc printr-un mecanism de radicali liberi și se formează mai mulți produși. Numai fluorul nu are oxizi, pentru că datorită electronegativității sale (capacitatea unui atom al unui element chimic, aflat într-o moleculă, de a atrage la sine perechi de electroni comuni sau, cu alte cuvinte, de a atrage la sine electronii altor atomi), în reacție cu oxigenul formează fluorură de oxigen OF 2 şi dioxifluorura O 2 F 2 . Multe substanțe care nu ard în condiții normale sunt capabile să ardă într-un mediu cu fluor, de exemplu, apa se aprinde chiar și la temperatura camerei în mediul său, formând o flacără albastră frumoasă atunci când arde, a cărei lumină este similară cu sărurile de cupru și calciu. în timpul aceleiaşi arderi. Sau azbestul rezistent la foc într-un mediu cu fluor nu arde mai rău decât hârtia și rețineți că aceasta din urmă, la rândul său, se aprinde instantaneu și arde în mediu, amintind de arderea nitrocelulozei (celuloză tratată cu acid azotic) într-o atmosferă de aer. .

Fluorura de sodiu

Fluorura de sodiu (NaF) este similară ca structură și rețea cristalină cu clorura de sodiu (NaCl), care este o sare de masă folosită în întreaga lume. Dar(!) fluorura de sodiu este o substanță extrem de toxică, a doua după dicromatul de amoniu ((NH 4) 2 Cr 2 O 7) ca toxicitate. Acest fluor este componenta principală a unor otrăvuri pentru șobolani. De asemenea, este periculos pentru alte animale, inclusiv pentru oameni, poate provoca tumori canceroase (de exemplu, sarcomul Ewing), osteoporoză, în plus, distruge smalțul dinților, care este una dintre cele mai durabile formațiuni din corpul uman.

Fluor

FLUOR-O; m.[din greacă phthoros - moarte, distrugere] Element chimic (F), gaz galben deschis cu miros înțepător. Adăugați în apa de băut f.

fluor

(lat. Fluorum), un element chimic din grupa VII a tabelului periodic, aparține halogenilor. Fluorul liber este format din molecule diatomice (F 2); gaz galben pal cu miros înțepător, t pl –219,699°C, t kip –188.200°C, densitate 1,7 g/l. Cel mai activ non-metal: reacționează cu toate elementele, cu excepția heliului, neonului și argonului. Interacțiunea fluorului cu multe substanțe duce cu ușurință la ardere și explozie. Fluorul distruge multe materiale (de unde și numele: phthóros grecesc - distrugere). Principalele minerale sunt fluoritul, criolitul, fluorapatita. Fluorul este folosit pentru a produce compuși organofluorinați și fluoruri; fluorul face parte din țesuturile organismelor vii (oase, smalț dentar).

FLUOR

FLUOR (lat. Fluorum), F (a se citi „fluor”), element chimic cu număr atomic 9, masă atomică 18,998403. Fluorul natural este format dintr-un nuclid stabil (cm. NUCLID) 19 F. Configurația stratului exterior de electroni 2 s 2 p 5 . În compuși prezintă doar starea de oxidare –1 (valența I). Fluorul este situat în a doua perioadă în grupa VIIA a tabelului periodic al elementelor lui Mendeleev și aparține halogenilor. (cm. HALOGEN).
Raza atomului neutru de fluor este de 0,064 nm, raza ionului F este de 0,115 (2), 0,116 (3), 0,117 (4) și 0,119 (6) nm (valoarea numărului de coordonare este indicată în paranteze) .
Energiile de ionizare secvențială a unui atom de fluor neutru sunt, respectiv, 17,422, 34,987, 62,66, 87,2 și, respectiv, 114,2 eV. Afinitatea electronică 3,448 eV (cea mai mare dintre atomii tuturor elementelor). Pe scara Pauling, fluorul are o electronegativitate de 4 (cea mai mare valoare dintre toate elementele). Fluorul este cel mai activ non-metal.
În forma sa liberă, fluorul este un gaz incolor cu un miros înțepător, sufocant.
Istoria descoperirii (cm. Istoria descoperirii fluorului este asociată cu fluoritul mineral FLUORIT)
, sau spat fluor. Compoziția acestui mineral, așa cum se știe acum, corespunde formulei CaF 2 și reprezintă prima substanță care conține fluor pe care omul a început să o folosească. În antichitate, s-a observat că, dacă se adaugă fluorit la minereu în timpul topirii metalelor, punctul de topire al minereului și al zgurii este scăzut, ceea ce facilitează foarte mult procesul (de unde și numele mineralului - din latinescul fluo - flux). (cm.În 1771, chimistul suedez K. Scheele a tratat fluoritul cu acid sulfuric SCHEELE Karl Wilhelm) (cm. a preparat acid, pe care l-a numit „acid fluor”. om de știință francez A. Lavoisier LAVOISIER Antoine Laurent)
Noului element i sa dat numele „fluor”, care se reflectă și în numele său latin. Însă încercările pe termen lung de a izola acest element în forma sa liberă au eșuat. Mulți oameni de știință care au încercat să-l obțină în formă liberă au murit în timpul unor astfel de experimente sau au devenit invalidi. Aceștia sunt frații chimiști englezi T. și G. Knox, iar francezul J.-L. Gay Lussac (cm. GAY LUSSAC Joseph Louis)și L. J. Tenard (cm. TENAR Louis Jacques), și multe altele. G. Davy însuși (cm. DAVY Humphrey), primul care a obținut sodiu, potasiu, calciu și alte elemente libere, în urma experimentelor privind producerea de fluor prin electroliză, a fost otrăvit și s-a îmbolnăvit grav. Probabil, sub impresia tuturor acestor eșecuri, în 1816, a fost propusă pentru noul element - fluor (din grecescul phtoros - distrugere, moarte) o denumire asemănătoare ca sunet, dar complet diferită ca înțeles. Acest nume pentru element este acceptat numai în rusă, francezii și germanii continuă să numească fluor „fluor”, britanicii - „fluor”.
Chiar și un om de știință remarcabil precum M. Faraday nu a putut obține fluor în forma sa liberă. (cm. FARADAY Michael). Abia în 1886, chimistul francez A. Moissan (cm. MOISSANT Henri), folosind electroliza acidului fluorhidric lichid HF, racit la temperatura de –23°C (lichidul trebuie sa contina putina fluorura de potasiu KF, care ii asigura conductivitatea electrica), a reusit sa obtina prima portiune dintr-un nou, extrem de reactiv. gaz la anod. În primele sale experimente, Moissan a folosit un electrolizor foarte scump făcut din platină și iridiu pentru a produce fluor. Mai mult, fiecare gram de fluor obținut „a mâncat” până la 6 g de platină. Mai târziu, Moissan a început să folosească un electrolizor de cupru mult mai ieftin. Fluorul reacționează cu cuprul, dar în timpul reacției se formează o peliculă subțire de fluor, care împiedică distrugerea în continuare a metalului.
Fiind în natură
Conținutul de fluor din scoarța terestră este destul de mare și se ridică la 0,095% în greutate (semnificativ mai mult decât cel mai apropiat analog al fluorului din grup - clorul). (cm. CLOR)). Datorită activității sale chimice ridicate, fluorul, desigur, nu apare sub formă liberă. Cele mai importante minerale de fluor sunt fluoritul (fluorspat), precum și fluorapatita 3Ca 3 (PO 4) 2 CaF 2 și criolitul (cm. CRIOLIT) Na3AlF6. Fluorul ca impuritate face parte din multe minerale și se găsește în apele subterane; în apa de mare 1,3·10 -4% fluor.
Chitanță
În prima etapă a producției de fluor, fluorura de hidrogen HF este izolată. Prepararea acidului fluorhidric și fluorhidric (cm. ACID HIDROFLUOR) acidul (fluorhidric) apare, de regulă, împreună cu prelucrarea fluorapatitei în îngrășăminte fosfatice. Acidul fluorhidric gazos format în timpul tratării fluorapatitei cu acid sulfuric este apoi colectat, lichefiat și utilizat pentru electroliză. Electroliza poate fi efectuată fie ca amestec lichid de HF și KF (procesul se desfășoară la o temperatură de 15-20°C), precum și o topitură de KH 2 F 3 (la o temperatură de 70-120°C). C) sau o topitură de KHF2 (la o temperatură de 245-310°C).
În laborator, pentru a pregăti cantități mici de fluor liber, puteți folosi fie încălzirea MnF 4, care elimină fluorul, fie încălzirea unui amestec de K 2 MnF 6 și SbF 5:
2K 2 MnF 6 + 4SbF 5 = 4KSbF 6 + 2MnF 3 + F 2.
Proprietăți fizice și chimice
În condiții normale, fluorul este un gaz (densitate 1,693 kg/m3) cu un miros înțepător. Punct de fierbere –188,14°C, punctul de topire –219,62°C. În stare solidă formează două modificări: forma a, care există de la punctul de topire până la –227,60°C, și forma b, care este stabilă la temperaturi mai mici de –227,60°C.
Ca și alți halogeni, fluorul există sub formă de molecule diatomice F2. Distanța internucleară în moleculă este de 0,14165 nm. Molecula F2 se caracterizează printr-o energie anormal de scăzută de disociere în atomi (158 kJ/mol), care, în special, determină reactivitatea ridicată a fluorului.
Activitatea chimică a fluorului este extrem de ridicată. Dintre toate elementele cu fluor, doar trei gaze ușoare inerte nu formează fluoruri - heliu, neon și argon. În toți compușii, fluorul prezintă o singură stare de oxidare –1.
Fluorul reacționează direct cu multe substanțe simple și complexe. Astfel, la contactul cu apa, fluorul reacționează cu aceasta (se spune adesea că „apa arde în fluor”):
2F2 + 2H2O = 4HF + O2.
Fluorul reacționează exploziv la contactul simplu cu hidrogenul:
H2 + F2 = 2HF.
Aceasta produce fluorură de hidrogen gaz HF, care este infinit solubil în apă cu formarea de acid fluorhidric relativ slab.
Fluorul reacționează cu majoritatea nemetalelor. Astfel, când fluorul reacţionează cu grafitul, se formează compuşi cu formula generală CF x, când fluorul reacţionează cu siliciul se formează fluorura de SiF 4, iar cu bor se formează trifluorura BF 3. Când fluorul interacționează cu sulful, se formează compușii SF 6 și SF 4 etc. (vezi Fluoruri (cm. FLUOR)).
Sunt cunoscuți un număr mare de compuși de fluor cu alți halogeni, de exemplu, BrF 3, IF 7, ClF, ClF 3 și alții, iar bromul și iodul se aprind într-o atmosferă de fluor la temperaturi obișnuite, iar clorul reacționează cu fluorul când este încălzit la 200°C. -250°C.
Pe lângă gazele inerte indicate, azotul, oxigenul, diamantul, dioxidul de carbon și monoxidul de carbon nu reacționează direct cu fluorul.
Indirect s-au obţinut trifluorura de azot NF 3 şi fluorurile de oxigen O 2 F 2 şi OF 2, în care oxigenul are stări de oxidare neobişnuite +1 şi +2.
Când fluorul interacționează cu hidrocarburile, are loc distrugerea acestora, însoțită de producerea de fluorocarburi de diferite compoziții.
Cu o ușoară încălzire (100-250°C), fluorul reacționează cu argintul, vanadiul, reniul și osmiul. Cu aur, titan, niobiu, crom și alte metale, reacția care implică fluor începe să aibă loc la temperaturi peste 300-350°C. Cu acele metale ale căror fluoruri sunt nevolatile (aluminiu, fier, cupru etc.), fluorul reacţionează cu viteză vizibilă la temperaturi peste 400-500°C.
Unele fluoruri metalice superioare, de exemplu, hexafluorura de uraniu UF 6, sunt obținute prin acționarea cu fluor sau un agent de fluorurare cum ar fi BrF 3 asupra halogenurilor inferioare, de exemplu:
UF 4 + F 2 = UF 6
Trebuie remarcat faptul că acidul fluorhidric HF deja menționat corespunde nu numai fluorurilor medii, cum ar fi NaF sau CaF 2, ci și fluorurilor acide - hidrofluoruri precum NaHF 2 și KHF 2.
De asemenea, au fost sintetizați un număr mare de compuși organofluorinați diferiți (cm. COMPUȘI DE FLUOR ORGANICI), inclusiv faimosul teflon (cm. teflon)- un material care este un polimer al tetrafluoretilenei (cm. TETRAFLUOROETILEN) .
Aplicație
Fluorul este utilizat pe scară largă ca agent de fluorurare în producerea diferitelor fluoruri (SF 6, BF 3, WF 6 și altele), inclusiv compuși ai gazelor inerte (cm. GAZE NOBILE) xenon și cripton (vezi Fluorurare (cm. FLUORARE)). Hexafluorura de uraniu UF 6 este utilizată pentru a separa izotopii de uraniu. Fluorul este utilizat în producția de teflon și alte fluoroplastice (cm. PTFE), cauciucuri fluorurate (cm. CAUCUC FLUOR), substanțe și materiale organice care conțin fluor care sunt utilizate pe scară largă în tehnologie, în special în cazurile în care este necesară rezistența la medii agresive, temperatură ridicată etc.
Rolul biologic
Ca oligoelement (cm. MICROELEMENTE) fluorul se găsește în toate organismele. La animale și la om, fluorul este prezent în țesutul osos (la om - 0,2-1,2%) și, mai ales, în dentina și smalțul dinților. Corpul obișnuit al unei persoane (greutate corporală 70 kg) conține 2,6 g de fluor; Necesarul zilnic este de 2-3 mg și este satisfăcut în principal cu apă de băut. Lipsa fluorului duce la apariția cariilor dentare. Prin urmare, compușii de fluor sunt adăugați la pastele de dinți, uneori incluși în apă potabilă. Excesul de fluor în apă este însă și dăunător sănătății. Aceasta duce la fluoroză (cm. FLUOROZA)- modificari ale structurii smaltului si tesutului osos, deformare osoasa. Concentrația maximă admisă pentru conținutul de ioni de fluor în apă este de 0,7 mg/l. Concentrația maximă admisă pentru fluor gazos în aer este de 0,03 mg/m3. Rolul fluorului în plante este neclar.

Dicţionar Enciclopedic. 2009 .

Sinonime:

Vedeți ce este „fluorul” în alte dicționare:

fluor- fluor și... Dicționar de ortografie rusă

fluor- fluor/… Dicționar morfem-ortografic

- (lat. Fluorum) F, element chimic din grupa VII a sistemului periodic al lui Mendeleev, număr atomic 9, masă atomică 18,998403, aparține halogenilor. Gaz galben pal cu miros înțepător, punct de topire 219.699.C, punct de fierbere 188.200.C, densitate 1.70 g/cm3? Dicţionar enciclopedic mare

F (din greaca phthoros moarte, distrugere, lat. Fluorum * a. fluor; n. Fluor; f. fluor; i. fluor), chimic. elementul grupei VII este periodic. Sistemul Mendeleev, se referă la halogeni, la. n. 9, la. m. 18,998403. În natură există 1 izotop stabil 19F... Enciclopedie geologică

- (Fluor), F, element chimic din grupa VII a sistemului periodic, număr atomic 9, masă atomică 18,9984; se referă la halogeni; gaz, punct de fierbere 188,2°C. Fluorul este folosit la producerea de uraniu, freoni, materiale medicaleși altele, precum și în... ... Enciclopedie modernă