Фтор

Фтор (F) — химический элемент VII группы периодической системы Менделеева, относится к галогенам, атомный номер 9, при нормальных условиях — газ бледно-жёлтого цвета с резким запахом, напоминающим озон или хлор.

Фтор(F)
Атомный номер 9
Внешний вид Жёлто-зеленый газ,
чрезвычайно химически активен.
Очень ядовит.
Свойства атома
Атомная масса
(молярная масса)
18,998403 а. е. м. (г/моль)
Радиус атома n/a пм
Энергия ионизации
(первый электрон)
1680,0(17,41) кДж/моль (эВ)
Электронная конфигурация [He] 2s2 2p5
Химические свойства
Ковалентный радиус 72 пм
Радиус иона (-1e)133 пм
Электроотрицательность
(по Полингу)
3,98
Электродный потенциал 0
Степени окисления −1
Термодинамические свойства
Плотность (при −189 °C)1,108 г/см³
Удельная теплоёмкость (F-F) 0,824 Дж/(K·моль)
Теплопроводность 0,028 Вт/(м·K)
Температура плавления 53,53 K
Теплота плавления (F-F) 0,51 кДж/моль
Температура кипения 85,01 K
Теплота испарения 6,54 (F-F) кДж/моль
Молярный объём 17,1 см³/моль
Кристаллическая решётка
Структура решётки моноклинная
Период решётки n/a Å
Отношение c/a n/a
Температура Дебая n/a K

Содержание

История

Первое соединение фтора — флюорит (плавиковый шпат) CaF2 — описано в конце XV века под названием «флюор». В 1771 году Карл Шееле получил плавиковую кислоту. Свободный фтор выделил Анри Муассан в 1886 году электролизом жидкого безводного фтористого водорода, содержащего примесь кислого фторида калия KHF2.

Происхождение названия

Название «фтор» (от греч. φθόρος — разрушение), предложенное Андре Ампером в 1810 году, употребляется только в русском языке; во многих странах принято название «флюор» от латинского fluere — «течь», по свойству соединения фтора, флюорита (CaF2), понижать температуру плавления руды и увеличивать текучесть расплава.

Получение

Источником для производства фтора служит фтористый водород HF, получающийся в основном либо при действии серной кислоты H2SO4 на флюорит CaF2, либо при переработке апатитов и фосфоритов.

Производство фтора осуществляется электролизом расплава кислого фторида калия КF·3НF, который образуется при насыщении расплава КF·3НF фтористым водородом до содержания 40—41 % HF.

Физические свойства

Слабо светло-зеленоватый газ, в малых концентрациях запах напоминает хлор, очень агрессивен и ядовит.

Химические свойства

Самый активный неметалл, бурно взаимодействует почти со всеми веществами (редкие исключения — фторопласты), и с большинством из них — с горением и взрывом. В атмосфере фтора горят даже вода и платина.

Хранение

Фтор хранят в газообразном состоянии (под давлением) и в жидком виде (при охлаждении жидким азотом) в аппаратах из никеля и сплавов на его основе (монель-металл), из меди, алюминия и его сплавов, латуни, нержавеющей стали.

Применение

Газообразный фтор служит для фторирования UF4 в UF6, применяемого для разделения изотопов урана, а также для получения трёхфтористого хлора ClF3 (фторирующий агент и мощный окислитель ракетного топлива), шестифтористой серы SF6 (газообразный изолятор в электротехнической промышленности), фторидов металлов (например, W и V).

Соединения фтора в ракетной технике

В ракетной технике применяются те или иные соединения фтора, обладающие значительной химической активностью и способностью к окислению различных топлив с выделением больших количеств энергии. В качестве окислителей для жидкостных реактивных двигателей, в составе двух и трехкомпонентных топлив получили широкую известность следующие соединения фтора:

Смеси:

  • жидкий фтор,
  • смесь жидкого фтора и кислорода,
  • смесь жидкого фтора и озона (max65%об,О3 — устойчива к детонации).

Соединения с кислородом:

Соединения с азотом:

Соединения с хлором и другими галогенами:

  • трехфтористый хлор,
  • пентафторид хлора,
  • перхлорилфторид,
  • фторперхлорат (только в составе смесей!),
  • пентафторид брома,
  • гептафторид йода.

Соединения с благородными газами:

  • дифторид криптона,
  • тетрафторид криптона,
  • дифторид ксенона,
  • тетрафторид ксенона,
  • гексафторид ксенона,
  • перфторат ксенона,
  • фтороокись ксенона.

Соединения фтора в медицине

Несмотря на то, что большинство фтороорганических соединений сильно ядовиты, ряд насыщенных фтороуглеродных соединений абсолютно химически и биологически нейтральны.

Биологическая пасивность таких соединений в совокупности со свойствами хорошо растворять кислород и др. газы дает возможность использовать их в качестве искусственного кровезаменителя с газотранспортной функцией. На сегодняшний день существует ряд препаратов, используемых в качестве кровезаменителей и содержащих перфторуглеродные соединения:

  • Fluosol-DA (Green Cross Corp., Japan) — первый коммерческий препарат на основе перфторуглеродных эмульсий. Препарат был воспринят предвзято — обеспечивал удовлетворительную консервацию органов, но недостаточную, как полагали фармакологи и физиологи, газотранспортную эффективность.
  • Перфторан — разработанный российскими учеными в 80-х годах XX в. препарат (так же называемый «Голубая кровь»). Перфторан был допущен к клиническому использованию в 1996 г.
  • Oxygent (Alliance Pharmaceutical Corp., USA) — американский препарат, который в данный момент проходит клинические испытания.
  • Фторотан (галотан) CF3-CHBrCl — анестетик

Кроме того, на основе биологически нейтральных фторорганических соединений изготовляются искусственные сосуды и клапаны для сердца.

См. также

Соединения фтора

Ссылки


Периодическая система элементов
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Uub Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo
* La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
 
Начальная страница  » 
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ы Э Ю Я
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Home