Eileamaid cheimigeach a fluoro: Valence feartan feart

Fluorine (F) - a 'chuid as motha freagairteach eileamaid cheimigeach agus as fhasa halogen bhuidheann 17 (VIIa) de Periodic Table. Tha seo a 'fluorine feart air sgàth a comas a thàladh eleactronan (dealanachd as electronegative eileamaid) is beag a dadaman.

Eachdraidh lorg

Tha fluorine anns a-mèinneach fluorspar chaidh a mhìneachadh ann an 1529 le German lighiche agus mineralogist Georgiem Agrikoloy. Tha e coltach gun hydrofluoric acid Chaidh a 'chiad fhaighinn ann an unknown Beurla glassmaker 1720 GA 1771 ann an Suainis chungaidhean Carl Wilhelm Scheele fhaighinn amh hydrofluoric acid fo teas fluorspar le dùmhaile sulfuric acid ann an glainne a thuirt, a tha gu ìre mhòr corroded fo gnìomha na thoradh air bathar . Uime sin, ann an deuchainnean às dèidh sin, soithichean air an dèanamh de meatailt. Bha cha mhòr anhydrous acid a chaidh fhaighinn ann an 1809 bliadhna, dà bhliadhna às dèidh na Frainge-fiosaig André-Marie Ampère bheachd gu bheil seo haidridean compound le unknown eileamaid, coltach clòrain, airson a thathar a 'moladh an t-ainm bhon Ghreugais fluoro φθόριος, «» bhuaireadh. Fluorspar thionndaidh calcium fluoride.

Fluoride release B 'e aon de na prìomh unsolved trioblaidean inorganic ceimigeachd gus an 1886, nuair a bha na Frangaich chungaidhean Anri Muassan bha an eileamaid le electrolysis fuasgladh de potassium hydrofluoride ann an haidridean fluoride. Oir tha e ann an 1906, fhuair e an Duais Nobel. Tha duilgheadas ann a 'dèiligeadh ri eileamaid seo agus puinnseanta feartan cur fluorine adhartas slaodach ann an achadh ceimigeachd den eileamaid seo. Up gus an Dàrna Cogadh a bha e lann ceasnachail. An uair sin, ge-tà, a 'cleachdadh uranium hexafluoride ann an dealachadh uranium isotopes, còmhla ri àrdachadh ann an malairteach organach fhillte de na eileamaid, ga dhèanamh ceimigeach a tha a' toirt buannachdan cudromach.

bitheantas

Tha fluorine anns a-fluorspar (fluorspar, CaF ₂₎ airson linntean a chleachdadh mar flux (ghlanaidh àidseant) ann mheatailt pròiseasan. Mineral dèidh sin a dhearbhadh thobar eileamaid, a bha cuideachd air ainmeachadh Fluor. Colorless follaiseach fluorite criostalan fo soillseachadh tha bluish Tint. Tha seo a 'seilbh Canar fluorescence.

Fluoro - eileamaid a 'tachairt ann an nàdar a-mhàin ann an riochd a fhillte, ach a-mhàin airson math suimean beaga an-asgaidh eileamaid ann an fluorspar, radium fosgailte do rèididheachd. Tha susbaint an eileamaid ann an rùsg na Talmhainn a tha mu 0,065%. Tha a 'phrìomh-fluorine anns a bheil mèinnirean a tha fluorspar, cryolite (Na ₃ Alf _6), fluorapatite (Ca ₅ [PO _{4] 3} [F, Cl]), topaz ₍₂ Al SiO ₄ [F, OH] ₂₎ agus lepidolite.

Corporra agus ceimigeach feartan fluorine

Aig an t-seòmar Teòthachd, fluorine gas a tha bàn-bhuidhe le irritating fàileadh. Inhalation a cunnartach. Upon fuarachadh dh'fhàs e buidhe lionn. Chan eil ach aon stàball isotope an eileamaid cheimigeach - fluoro-19.

Tha a 'chiad ionization lùth na halogen e glè àrd (402 kcal / Mol), a tha an ìre teas soiliearachadh cruthachadh F ⁺ 420 kcal / Mol.

Tha am meud beag de na eileamaid de dadam gabhaidh iad an ìre mhath mòr suim timcheall air meadhan na h-atam a chruthachadh iomadalachd nan stàball complexes, mar eisimpleir, hexafluorosilicate (SIF ₆₎ ^{a mhaireas 2} geksaftoralyuminata agus (Alf ₆₎ ^3. Fluoro - eileamaid a bheil an treasa oxidizing lotaichean. No eile stuthan nach eil oxidized fluoride anion, tha e a 'tionndadh a-steach an-asgaidh eileamaid, agus airson an adhbhar seo an rud nach eil ann an-asgaidh stàite ann an nàdar. Tha an fheart seo de fluorine airson còrr is 150 bliadhna a dh'aois, chan fhaod faigh e le dòigh sam bith ceimigeach. B 'e seo a-mhàin a ghabhas a dhèanamh tro bhith a' cleachdadh electrolysis. A dh'aindeoin sin, ann an 1986 ann an Ameireaga-chungaidhean Karl Krayst thubhairt mun chiad "ceimigeach" faighinn fluoride. Bhiodh ea 'K ₂ MnF _6, agus antimony pentafluoride (SbF _5), a gheibhear bho na HF fuasgladh.

Fluoro: Valence agus oxidation stàite

Tha slige a-muigh anns an unpaired electron halogens. Sin carson a tha an de Valence fluorine ann an fhillte a tha co-ionann ri aon. Ach, VIIa buidheann eileamaid dadaman urrainn meudachadh air an àireamh de electrons gu valency de 7. as àirde tron fluorine agus a oxidation stàit co-ionnan ri -1. Element nach eil e comasach a leudachadh Valence shligean, bho dadam offline d-orbital. Eile halogen saor-taing do a làthaireachd a bhith Valence suas gu 7.

Àrd oxidation comas eileamaid a 'toirt cothrom as àirde a choileanadh a ghabhas oxidation staid eileamaidean eile. Fluoro (Valence I) a chruthachadh compound, a tha eil ann no ann an sam bith eile halide: difluoride airgid (AgF _2), cobalt trifluoride (CoF ₃₎ heptafluoride rhenium (Prìomhachd ₇₎ pentafluoride bromine (BrF ₅₎ agus iodine heptafluoride (IF _7).

cheanglaichean

Formula fluorine (F ₂₎ air a dhèanamh de dhà de na dadaman an eileamaid. Feudaidh e dol a steach do na h-uile co-cheangailte ri eileamaidean eile ach a-mhàin helium agus neon, a chruthachadh no ionic covalent fluorides. Nithean meatailtean leithid Nickel, gu luath a chòmhdach le filleadh halogen, casg a chur air tuilleadh conaltraidh le meatailt eileamaid. Nithean tioram meatailtean leithid ciùin stàilinn, copar, almain, no Monel (Nickel 66% agus 31,5% Copper alloy) nach eil e a 'gabhail àbhaisteach aig teòthachd le fluorine. Gus obrachadh leis an eileamaid aig teòthachd suas gu 600 ° C freagarrach monel; Sintered alumina tha seasmhach suas ri 700 ° C.

Fluorocarbon ola as motha a tha freagarrach lubricants. Element beachd ainneart le stuthan organach (me, rubair, fiodh agus aodaich) agus mar sin fo smachd fluorination-bheairteach choimeasgaidhean eileamaideach fluorine a-mhàin nuair a ghabhas a 'gabhail ceumannan sònraichte.

riochdachaidh

Fluorspar S e prìomh thobar de fluoride. Anns a 'dèanamh haidridean fluoride (HF) air an tarraing bho pùdar fluorspar le dùmhaile sulfuric acid ann phrìomh aonad no iarann. Rè na staile calcium a chruthachadh sulfate (CaSO _4), tha insoluble ann HF. Tha an haidridean fluoride fhaighinn ann an staid gu leòr anhydrous le fractional staile ann an copar no stàilinn soithichean agus air an stòradh ann an stàilinn siolandairean. Common truailleadh ann malairteach haidridean fluoride tha sulfurous agus sulfuric acid agus fluorosilicic acid (H ₂ SIF ₆₎ a chruthachadh air sgàth an làthair silica ann an fluorspar. Rian taiseachd dh'fhaodadh a bhith air a thoirt air falbh le electrolysis cleachdadh Platinum electrodes le leigheas le eileamaideach fluorine, no stòradh thar làidire Leòdhas acid (MF _5, anns M - meatailt) a dh'fhaodas a chruthachadh salann (H ₃ O) ⁺ (MF ₆₎ ^-: H ₂ O + SbF ₅ + HF → (H ₃ O) ⁺ (SbF ₆₎ ^-.

Tha an haidridean fluoride a chleachdadh ann an ullachadh an caochladh gnìomhachais organach agus inorganic fluorine fhillte, me, natriyftoridalyuminiya (Na ₃ Alf ₆₎ a fastadh mar an electrolyte ann an leaghadh alùmanum de meatailt. A fuasgladh de haidridean fluoride gas anns an uisge Thathar ag ràdh gu hydrofluoric acid, tuaiream mòr meatailt a thathar a 'cleachdadh airson glanadh agus airson lìomhaidh glainne no imparting Haze a thoirt a-searbhagachd.

Ullachadh cealla-asgaidh electrolaitigeach le bhith a 'cleachdadh modhan-obrach ann an aonais uisge. Mar as trice tha iad ann an riochd potassium fluoride leaghadh electrolysis de haidridean fluoride (ann an co-mheas de 2.5-5 gu 1) aig teòthachd de 30-70, no 80-120 250 ° C. Rè a 'phròiseas haidridsean fluoride th' anns a 'electrolyte lùghdachaidh agus a' leaghadh a 'phuing àirde. Uime sin, tha e riatanach gu bheil a bharrachd a chumail leantainneach. Ann an àrd-Teòthachd electrolyte t-seòmar a tha an àite nuair a bha an teòthachd nas àirde na 300 ° C. Fluorine Faodar a stòradh gu sàbhailte fo Brùthadh ann an stàilinn siolandairean, ma tha an t-siolandair bhalbhaichean saor fuidheall de stuthan organach.

cleachdadh na

Eileamaid a chleachdadh gus diofar fluoride leithid clòrain trifluoride (ClF _3), pronnasg hexafluoride (SF ₆₎ no cobalt trifluoride (CoF _3). Clòrain fhillte agus cobalt tha cudromach fluorinating àidseantan-bheairteach choimeasgaidhean. (Le iomchaidh rabhadh dìreach fluorine faodar a chleachdadh airson an adhbhair seo). Pronnasg hexafluoride air a chleachdadh mar gaseous dielectric.

Tha eileamaideach fluorine mheasgadh le naitridean S tric le beachd hydrocarbons a chruthachadh an co-fhreagarrach fluorocarbons anns a bheil pàirt no iomlan de na tha haidridean a chur an àite halogen. Bha an t-fhillte a tha san fharsaingeachd a chomharrachadh le àrd seasmhachd, cheimigeach inertness, àrd-dealain aghaidh, cho math prìseil eile feartan corporra agus ceimigeach.

Fluorination urrainn a dhèanamh cuideachd le bhith a 'leigheas-bheairteach fhillte de cobalt trifluoride (CoF ₃₎ electrolysis no fuasglaidhean dheth ann anhydrous haidridean fluoride. Feumail plastaic le neo-maide feartan, leithid polytetrafluoroethylene [(CF ₂ CF _{2) x],} ainm malairteach mar Teflon, a chruthachadh bho neo- shàthaichte fluorinated hydrocarbons.

Organic fhillte anns a bheil clòrain, bromine no iodine, tha fluorinated a dheasachadh stuthan leithid dichlorodifluoromethane (Cl ₂ CF ₂₎ fuarachail, a tha ga cleachdadh ann an dachaigh reothadairean agus adhair conditioners. Bho chlorofluorocarbons, leithid dichlorodifluoromethane, pàirt gnìomhach a ghabhail ann an ghainnead de Cearcall an òsoin agus iad a 'dèanamh agus a' cleachdadh a chuingealachadh, agus a-nis na b 'fheàrr anns a bheil fuarachail hydrofluorocarbons.

Tha an eileamaid a chleachdadh cuideachd airson uranium a 'dèanamh hexafluoride (UF ₆₎ a chleachdadh ann an gaseous sgaoileadh pròiseas sgaradh uranium-235-uranium bho 238 ann an dèanamh connadh niuclasach. Hydrogen fluoride agus boron trifluoride (BF ₃₎ air an ullachadh air an sgèile-gnìomhachais, bhon a tha iad math airson alkylation mheadhan air ath-bhualaidhean a chleachdadh gus ullachadh mòran organach choimeasgaidhean. Sodium fluoride mar as trice air a chur ris an uisge-òil gus an Tricead fiaclaireachd caries ann an clann. Anns na beagan bhliadhnaichean, as cudromaiche iarrtas fhuair fluoride ann an Cungaidhean-leigheis agus àiteachais achaidhean. Taghadh de ionadachadh fluorine mòr ag atharrachadh feartan bith-eòlasach de stuthan.

mion-sgrùdadh

Tha e doirbh dearbhadh ceart an t-suim de na halogen choimeasgaidhean. Saor an-asgaidh fluoride, a tha co-ionann ris an Valence de 1, faodar a lorg le oxidation na Gaoithe HG + F ₂ → HgF _2, agus a 'tomhas an t-àrdachadh ann an cuideam agus na Gaoithe leabhar atharrachadh an gas. Tha a 'phrìomh càileachdail deuchainnean airson an làthair ions an eileamaid a tha:

• Taghadh de haidridean fluoride fo gnìomh sulfuric searbhag,
• cruthachadh precipitate calcium fluoride le bhith a 'cur calcium chlòrain fuasgladh,
• droch dhath buidhe tetraoxide fuasgladh de TITANIUM (TiO ₄₎ agus haidridean peroxide ann sulfuric acid.

Àireamhail mion-sgrùdadh air dòighean-obrach:

• Sileadh calcium fluoride ann an làthair sodium carbonate agus sludge leigheas cleachdadh acetic searbhag,
• thaisg luaidhe chlorofluoride le cur sodium chlòrain agus luaidhe nitrate,
• titration (dearbhadh an dùmhlachd de sgaoileadh stuthan) le fuasgladh de thorium nitrate (Th [GUN _{3] 4)} a 'cleachdadh sodium alizarinsulfonate mar comharra: Th (GUN _{3) 4} + 4KF ↔ ThF ₄ + 4KNO _3.

Covalently bannaichte fluorine (Valence I), mar fluorocarbons nas iom-fhillte a mhion-sgrùdadh. Feumaidh seo co-cheangailte ri meatailt sodium, air a leantainn le mion-sgrùdadh de F ^- ions mar a tha mìnichte gu h-àrd.

eileamaid seilbhean

Mu dheireadh tha sinn a 'taisbeanadh cuid de na feartan fluorine:

• Àireamh atamach: 9.
• Atomic cuideam: 18,9984.
• Comasach air a bhith fluorine valency: 1.
• Leaghaidh phuing: -219,62 ° C.
• Teodhachd: -188 ° C.
• Dùmhlachd (1 atm, 0 ° C): 1.696 g / l.
• Electronic fluorine foirmle: 1s 2s ^{2 2 5} _2p.