ببینید "فلورین" در سایر لغت نامه ها چیست. واکنش هالوژن ها واکنش هالوژن ها با آب

واکنش‌های بزرگسالان بسیاری از والدین همیشه نمی‌دانند که چگونه به اعمال و برخی اعمال فرزندانشان واکنش نشان دهند. وقتی با مشکلاتی مواجه می شویم، به سه روش مختلف واکنش نشان می دهیم. وانمود می کنیم که هیچ اتفاقی نیفتاده است. دشمن را شناسایی می کنیم و حمله می کنیم.3. ما واقعی هستیم

اتم هیدروژن فرمول الکترونیکی سطح الکترونیکی خارجی (و تنها) 1 را دارد س 1 . از یک طرف، با حضور یک الکترون در سطح الکترونیکی بیرونی، اتم هیدروژن شبیه به اتم های فلز قلیایی است. با این حال، درست مانند هالوژن ها، تنها یک الکترون برای پر کردن سطح الکترونیکی خارجی ندارد، زیرا بیش از 2 الکترون را نمی توان در اولین سطح الکترونیکی قرار داد. به نظر می رسد که هیدروژن را می توان به طور همزمان در هر دو گروه اول و ماقبل آخر (هفتم) جدول تناوبی قرار داد، که گاهی اوقات در نسخه های مختلف سیستم تناوبی انجام می شود:

از نقطه نظر خواص هیدروژن به عنوان یک ماده ساده، با این وجود اشتراکات بیشتری با هالوژن ها دارد. هیدروژن و همچنین هالوژن ها غیرفلزی هستند و مولکول های دو اتمی (H2) را مشابه آنها تشکیل می دهند.

در شرایط عادی، هیدروژن یک ماده گازی و غیرفعال است. فعالیت کم هیدروژن با استحکام بالای پیوند بین اتم‌های هیدروژن در مولکول توضیح داده می‌شود که برای شکستن آن به حرارت قوی یا استفاده از کاتالیزورها یا هر دو به طور همزمان نیاز دارد.

برهمکنش هیدروژن با مواد ساده

با فلزات

از بین فلزات، هیدروژن فقط با قلیایی و خاک قلیایی واکنش می دهد! فلزات قلیایی شامل فلزات زیرگروه اصلی گروه I (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) و فلزات قلیایی خاکی فلزات زیرگروه اصلی گروه II به جز بریلیم و منیزیم (Ca, Sr, Ba) هستند. ، Ra)

هنگام تعامل با فلزات فعال، هیدروژن خواص اکسید کننده را نشان می دهد، به عنوان مثال. حالت اکسیداسیون آن را کاهش می دهد. در این حالت هیدریدهای فلزات قلیایی و قلیایی خاکی تشکیل می شود که ساختار یونی دارند. واکنش با گرم شدن ادامه می یابد:

لازم به ذکر است که برهمکنش با فلزات فعال تنها موردی است که هیدروژن مولکولی H2 یک عامل اکسید کننده باشد.

با غیر فلزات

از غیر فلزات، هیدروژن فقط با کربن، نیتروژن، اکسیژن، گوگرد، سلنیوم و هالوژن واکنش می دهد!

کربن باید به عنوان گرافیت یا کربن آمورف درک شود، زیرا الماس یک اصلاح آلوتروپیک بسیار بی اثر کربن است.

هنگام تعامل با غیر فلزات، هیدروژن فقط می تواند عملکرد یک عامل کاهنده را انجام دهد، یعنی فقط می تواند حالت اکسیداسیون خود را افزایش دهد:

برهمکنش هیدروژن با مواد پیچیده

با اکسیدهای فلزی

هیدروژن با اکسیدهای فلزی که در سری فعالیت فلزات تا آلومینیوم هستند (شامل) واکنش نمی دهد، با این حال، می تواند هنگام گرم شدن، بسیاری از اکسیدهای فلزی را در سمت راست آلومینیوم کاهش دهد:

با اکسیدهای غیر فلزی

از میان اکسیدهای غیر فلزی، هیدروژن وقتی با اکسیدهای نیتروژن، هالوژن و کربن گرم می شود واکنش نشان می دهد. از بین تمام برهمکنش های هیدروژن با اکسیدهای غیر فلزی، واکنش آن با مونوکسید کربن CO باید به ویژه مورد توجه قرار گیرد.

مخلوط CO و H 2 حتی نام خاص خود را دارد - "گاز سنتز"، زیرا بسته به شرایط، محصولات صنعتی مورد نیاز مانند متانول، فرمالدئید و حتی هیدروکربن های مصنوعی را می توان از آن به دست آورد:

با اسیدها

هیدروژن با اسیدهای معدنی واکنش نمی دهد!

از بین اسیدهای آلی، هیدروژن فقط با اسیدهای غیراشباع و همچنین با اسیدهای حاوی گروه‌های عاملی که می‌توانند توسط هیدروژن احیا شوند، واکنش می‌دهد، به ویژه گروه‌های آلدهید، کتو یا نیترو.

با نمک

در مورد محلول های آبی نمک ها، برهمکنش آنها با هیدروژن رخ نمی دهد. با این حال، هنگامی که هیدروژن از روی نمک های جامد برخی از فلزات با فعالیت متوسط ​​و کم عبور داده می شود، کاهش جزئی یا کامل آنها ممکن است، به عنوان مثال:

خواص شیمیایی هالوژن ها

هالوژن ها عناصر شیمیایی گروه VIIA (F، Cl، Br، I، At) و همچنین مواد ساده ای هستند که تشکیل می دهند. از این پس، مگر اینکه خلاف آن ذکر شود، هالوژن ها به عنوان مواد ساده شناخته می شوند.

همه هالوژن ها دارای ساختار مولکولی هستند که منجر به پایین آمدن نقطه ذوب و جوش این مواد می شود. مولکول های هالوژن دو اتمی هستند، یعنی. فرمول آنها را می توان به شکل کلی Hal 2 نوشت.

لازم به ذکر است که خاصیت فیزیکی خاص ید مانند توانایی آن است تصعیدیا به عبارت دیگر تصعید. تصعیدآنها به پدیده ای می گویند که در آن ماده ای در حالت جامد هنگام گرم شدن ذوب نمی شود، اما با دور زدن فاز مایع، بلافاصله به حالت گازی می رود.

ساختار الکترونیکی سطح انرژی خارجی یک اتم هر هالوژن به شکل ns 2 np 5 است که n عدد دوره جدول تناوبی است که هالوژن در آن قرار دارد. همانطور که می بینید، فقط یک الکترون از پوسته بیرونی هشت الکترونی اتم های هالوژن وجود ندارد. از این رو منطقی است که خواص عمدتا اکسید کننده هالوژن های آزاد را فرض کنیم که در عمل نیز تایید شده است. همانطور که می دانید، الکترونگاتیوی غیر فلزات هنگام حرکت به زیر گروه کاهش می یابد و بنابراین فعالیت هالوژن ها در سری کاهش می یابد:

F 2 > Cl 2 > Br 2 > I 2

برهمکنش هالوژن ها با مواد ساده

همه هالوژن ها بسیار واکنش پذیر هستند و با اکثر مواد ساده واکنش می دهند. با این حال، باید توجه داشت که فلوئور، به دلیل واکنش پذیری بسیار بالا، می تواند حتی با آن مواد ساده ای که هالوژن های دیگر نمی توانند با آنها واکنش نشان دهند، واکنش نشان دهد. چنین مواد ساده ای عبارتند از: اکسیژن، کربن (الماس)، نیتروژن، پلاتین، طلا و برخی گازهای نجیب (زنون و کریپتون). آن ها در حقیقت، فلوئور فقط با برخی از گازهای نجیب واکنش نمی دهد.

هالوژن های باقی مانده، یعنی. کلر، برم و ید نیز مواد فعال هستند، اما کمتر از فلوئور فعال هستند. آنها تقریبا با تمام مواد ساده به جز اکسیژن، نیتروژن، کربن به شکل الماس، پلاتین، طلا و گازهای نجیب واکنش می دهند.

برهمکنش هالوژن ها با غیر فلزات

هیدروژن

همه هالوژن ها با هیدروژن واکنش می دهند و تشکیل می شوند هالیدهای هیدروژنبا فرمول کلی HHal. در همان زمان، واکنش فلوئور با هیدروژن به طور خود به خود حتی در تاریکی شروع می شود و مطابق با معادله با انفجار ادامه می یابد:

واکنش کلر با هیدروژن را می توان با تابش شدید فرابنفش یا حرارت دادن آغاز کرد. همچنین با انفجار نشت می کند:

برم و ید فقط در صورت گرم شدن با هیدروژن واکنش می دهند و در عین حال واکنش با ید برگشت پذیر است:

فسفر

برهمکنش فلوئور با فسفر منجر به اکسیداسیون فسفر به بالاترین حالت اکسیداسیون (+5) می شود. در این مورد، تشکیل پنتا فلوراید فسفر رخ می دهد:

هنگامی که کلر و برم با فسفر تعامل دارند، می توان هالیدهای فسفر را هم در حالت اکسیداسیون + 3 و هم در حالت اکسیداسیون + 5 به دست آورد که به نسبت واکنش دهنده ها بستگی دارد:

در مورد فسفر سفید در فضایی از فلوئور، کلر یا برم مایع، واکنش خود به خود شروع می شود.

برهمکنش فسفر با ید می تواند به تشکیل تنها تری یدید فسفر منجر شود، زیرا توانایی اکسیداسیون بسیار کمتری نسبت به سایر هالوژن ها دارد:

خاکستری

فلوئور گوگرد را به بالاترین حالت اکسیداسیون +6 اکسید می کند و هگزا فلوراید گوگرد را تشکیل می دهد:

کلر و برم با گوگرد واکنش می دهند و ترکیبات حاوی گوگرد را در حالت اکسیداسیون تشکیل می دهند که برای آن +1 و +2 بسیار غیرمعمول است. این فعل و انفعالات بسیار خاص هستند و برای قبولی در امتحان شیمی، توانایی نوشتن معادلات این تعاملات ضروری نیست. بنابراین، سه معادله زیر برای راهنمایی ارائه شده است:

برهمکنش هالوژن ها با فلزات

همانطور که در بالا ذکر شد، فلوئور قادر است با تمام فلزات، حتی فلزات غیرفعال مانند پلاتین و طلا واکنش نشان دهد:

هالوژن های باقی مانده با تمام فلزات به جز پلاتین و طلا واکنش می دهند:

واکنش هالوژن ها با مواد پیچیده

واکنش های جایگزینی با هالوژن ها

هالوژن های فعال تر، به عنوان مثال. عناصر شیمیایی که در جدول تناوبی بالاتر قرار دارند، می توانند هالوژن های کمتر فعال را از اسیدهای هیدروهالیک و هالیدهای فلزی که تشکیل می دهند جابجا کنند:

به طور مشابه، برم و ید گوگرد را از محلول های سولفید و یا سولفید هیدروژن جابجا می کنند:

کلر عامل اکسید کننده قوی تری است و سولفید هیدروژن را در محلول آبی خود نه به گوگرد، بلکه به اسید سولفوریک اکسید می کند:

برهمکنش هالوژن ها با آب

آب در فلوئور با شعله آبی مطابق با معادله واکنش می سوزد:

برم و کلر با آب متفاوت از فلوئور واکنش می دهند. اگر فلوئور به عنوان یک عامل اکسید کننده عمل کند، کلر و برم در آب نامتناسب می شوند و مخلوطی از اسیدها را تشکیل می دهند. در این مورد، واکنش ها برگشت پذیر هستند:

برهمکنش ید با آب به حدی ناچیز پیش می رود که می توان از آن غفلت کرد و در نظر گرفت که واکنش به هیچ وجه ادامه نمی یابد.

برهمکنش هالوژن ها با محلول های قلیایی

فلوئور، هنگام تعامل با محلول آبی قلیایی، دوباره به عنوان یک عامل اکسید کننده عمل می کند:

توانایی نوشتن این معادله برای قبولی در امتحان الزامی نیست. کافی است واقعیت احتمال وجود چنین برهمکنشی و نقش اکسید کننده فلوئور در این واکنش را بدانیم.

بر خلاف فلوئور، هالوژن های باقی مانده در محلول های قلیایی نامتناسب هستند، یعنی به طور همزمان حالت اکسیداسیون خود را افزایش و کاهش می دهند. در عین حال، در مورد کلر و برم، بسته به دما، جریان در دو جهت مختلف امکان پذیر است. به ویژه، در سرما، واکنش ها به شرح زیر است:

و هنگام گرم شدن:

ید با قلیاها منحصراً طبق گزینه دوم واکنش می دهد، یعنی. با تشکیل یدات، زیرا هیپویدیت نه تنها هنگام گرم شدن، بلکه در دمای معمولی و حتی در سرما ناپایدار است.

هالوژن ها واکنش پذیرترین گروه از عناصر جدول تناوبی هستند. آنها از مولکول هایی با انرژی تفکیک پیوند بسیار کم ساخته شده اند (جدول 16.1 را ببینید) و اتم های آنها دارای هفت الکترون در لایه بیرونی خود هستند و بنابراین بسیار الکترونگاتیو هستند. فلوئور الکترونگاتیوترین و واکنش پذیرترین عنصر غیرفلزی در جدول تناوبی است. با حرکت به سمت پایین گروه، واکنش هالوژن ها به تدریج کاهش می یابد. بخش بعدی توانایی هالوژن ها در اکسید کردن فلزات و غیرفلزها را در نظر می گیرد و نشان می دهد که چگونه این توانایی در جهت فلوئور به ید کاهش می یابد.

هالوژن ها به عنوان عوامل اکسید کننده

هنگامی که هیدروژن سولفید گازی از آب کلر عبور می کند، گوگرد رسوب می کند. واکنش طبق معادله پیش می رود

در این واکنش، کلر، سولفید هیدروژن را اکسید کرده و هیدروژن را از آن می گیرد. کلر نیز اکسید می شود به عنوان مثال، اگر کلر را با محلول آبی سولفات با تکان دادن مخلوط کنید، سولفات تشکیل می شود.

نیمه واکنش اکسیداتیو که در این مورد رخ می دهد با معادله توصیف می شود

به عنوان مثال دیگری از عملکرد اکسید کننده کلر، ما سنتز کلرید سدیم را با سوزاندن سدیم در کلر ارائه می کنیم:

در این واکنش، سدیم اکسید می شود، زیرا هر اتم سدیم یک الکترون از دست می دهد و یون سدیم تشکیل می دهد:

کلر این الکترون ها را به هم متصل می کند و یون های کلرید را تشکیل می دهد:

جدول 16.3. پتانسیل استاندارد الکترود هالوژن ها

جدول 16.4. آنتالپی های استاندارد تشکیل هالیدهای سدیم

همه هالوژن ها عوامل اکسید کننده هستند که فلوئور قوی ترین عامل اکسید کننده است. روی میز. 16.3 پتانسیل استاندارد الکترود هالوژن ها را نشان می دهد. از این جدول می توان دریافت که قدرت اکسید کننده هالوژن ها به تدریج به سمت پایین گروه کاهش می یابد. این الگو را می توان با افزودن محلول برومید پتاسیم به ظرف گاز کلر نشان داد. کلر یون های برمید را اکسید می کند و در نتیجه برم تشکیل می شود. این باعث می شود یک رنگ در محلول قبلی بی رنگ ظاهر شود:

بنابراین، می توان مشاهده کرد که کلر یک عامل اکسید کننده قوی تر از برم است. به همین ترتیب، اگر محلول یدید پتاسیم با برم مخلوط شود، رسوب سیاه رنگ ید جامد تشکیل می شود. این بدان معنی است که برم یون های یدید را اکسید می کند:

هر دو واکنش توصیف شده نمونه هایی از واکنش های جابجایی (جایگزینی) هستند. در هر مورد، هالوژن واکنش پذیرتر، یعنی عامل اکسید کننده قوی تر، هالوژن کمتر واکنش پذیر را از محلول جابجا می کند.

اکسیداسیون فلزات هالوژن ها به راحتی فلزات را اکسید می کنند. فلوئور به راحتی تمام فلزات به جز طلا و نقره را اکسید می کند. قبلاً اشاره کردیم که کلر سدیم را اکسید می کند و با آن کلرید سدیم را تشکیل می دهد. به عنوان مثال دیگر، هنگامی که جریانی از گاز کلر از روی سطح براده های آهن گرم شده عبور می کند، یک کلرید جامد قهوه ای تشکیل می شود:

حتی ید نیز قادر است، هرچند آهسته، فلزات زیر خود را در سری الکتروشیمیایی اکسید کند. سهولت اکسیداسیون فلزات توسط هالوژن های مختلف هنگام حرکت به قسمت پایین گروه VII کاهش می یابد. این را می توان با مقایسه انرژی های تشکیل هالیدها از عناصر اولیه تأیید کرد. روی میز. شکل 16.4 آنتالپی های استاندارد تشکیل هالیدهای سدیم را به ترتیب حرکت به سمت پایین گروه نشان می دهد.

اکسیداسیون غیر فلزات به استثنای نیتروژن و بیشتر گازهای نجیب، فلوئور تمام غیر فلزات دیگر را اکسید می کند. کلر با فسفر و گوگرد واکنش می دهد. کربن، نیتروژن و اکسیژن مستقیماً با کلر، برم یا ید واکنش نمی دهند. واکنش نسبی هالوژن ها به غیر فلزات را می توان با مقایسه واکنش آنها با هیدروژن قضاوت کرد (جدول 16.5).

اکسیداسیون هیدروکربن ها در شرایط خاصی، هالوژن ها هیدروکربن ها را اکسید می کنند.

جدول 16.5. واکنش هالوژن ها با هیدروژن

تحویل. به عنوان مثال، کلر هیدروژن را به طور کامل از مولکول سقز حذف می کند:

اکسیداسیون استیلن می تواند با انفجار ادامه یابد:

واکنش با آب و مواد قلیایی

فلوئور با آب سرد واکنش می دهد و هیدروژن فلوراید و اکسیژن تشکیل می دهد:

کلر به آرامی در آب حل می شود و آب کلر را تشکیل می دهد. آب کلر اسیدیته کمی دارد، زیرا با تشکیل اسید کلریدریک و هیپوکلرو اسید، کلر نامتناسب (به بخش 10.2 مراجعه کنید) رخ می دهد:

برم و ید در آب به روشی مشابه نامتناسب هستند، اما درجه نامتناسب بودن آب از کلر به ید کاهش می یابد.

کلر، برم و ید نیز در قلیاها نامتناسب هستند. به عنوان مثال، در قلیایی رقیق سرد، برم به یون های برمید و یون های هیپوبرومیت (یون های برومات) نامتناسب می شود:

هنگامی که برم با قلیاهای غلیظ داغ تعامل می کند، عدم تناسب بیشتر می شود:

یدات (I) یا یون هیپویدیت، حتی در قلیایی های رقیق سرد نیز ناپایدار است. به طور خود به خود نامتناسب برای تشکیل یک یون یدید و یک یون یدات (I) است.

واکنش فلوئور با قلیاها، مانند واکنش آن با آب، مشابه واکنش های مشابه سایر هالوژن ها نیست. در قلیایی رقیق سرد، واکنش زیر ادامه می یابد:

در قلیایی غلیظ داغ، واکنش با فلوئور به صورت زیر انجام می شود:

تجزیه و تحلیل برای هالوژن ها و با مشارکت هالوژن ها

تجزیه و تحلیل کمی و کیفی برای هالوژن ها معمولا با استفاده از محلول نیترات نقره انجام می شود. مثلا

برای تعیین کمی و کیفی ید می توان از محلول نشاسته استفاده کرد. از آنجایی که ید بسیار کمی در آب محلول است، معمولاً در حضور یدید پتاسیم آنالیز می شود. این کار به این دلیل انجام می شود که ید با یون یدید یک یون تری یدید محلول تشکیل می دهد.

محلول های ید با یدیدها برای تعیین تحلیلی عوامل کاهنده مختلف، به عنوان مثال، و همچنین برخی از عوامل اکسید کننده، به عنوان مثال، استفاده می شود. عوامل اکسید کننده، تعادل فوق را به سمت چپ تغییر می دهند و ید آزاد می کنند. سپس ید با تیوسولفات (VI) تیتر می شود.

پس بیایید دوباره این کار را انجام دهیم!

1. اتم های همه هالوژن ها دارای هفت الکترون در لایه بیرونی خود هستند.

2. برای بدست آوردن هالوژن در آزمایشگاه می توان از اکسیداسیون اسیدهای هیدروهالیک مربوطه استفاده کرد.

3. هالوژن ها فلزات، غیر فلزات و هیدروکربن ها را اکسید می کنند.

4. هالوژن ها نامتناسب در آب و قلیاها، تشکیل یون های هالید، هیپوهالوژنیت و هالوژنات (-یون ها.

5. الگوهای تغییرات در خواص فیزیکی و شیمیایی هالوژن ها هنگام حرکت به پایین گروه در جدول نشان داده شده است. 16.6.

جدول 16.6. الگوهای تغییرات در خواص هالوژن با افزایش عدد اتمی

6. فلوئور دارای خواص غیرعادی در میان سایر هالوژن ها به دلایل زیر است:

الف) انرژی تفکیک پیوند پایینی دارد.

ب) در ترکیبات فلوئور فقط در یک حالت اکسیداسیون وجود دارد.

ج) فلوئور الکترونگاتیوترین و بیشترین واکنش را در بین تمام عناصر غیرفلزی دارد.

د) واکنش های آن با آب و قلیاها با واکنش های مشابه سایر هالوژن ها متفاوت است.

فلوئور

فلوئور-آ؛ متر[از یونانی. phthoros - مرگ، تخریب] عنصر شیمیایی (F)، گاز زرد روشن با بوی تند. اضافه کردن به آب آشامیدنی f.

(lat. Fluorum)، یک عنصر شیمیایی از گروه VII سیستم تناوبی، به هالوژن ها اشاره دارد. فلوئور آزاد از مولکولهای دو اتمی تشکیل شده است (F2). گاز زرد کم رنگ با بوی تند تی pl -219.699 درجه سانتیگراد، تیعدل -188.200 درجه سانتیگراد، چگالی 1.7 گرم در لیتر. فعال ترین غیر فلز: با همه عناصر به جز هلیوم، نئون و آرگون واکنش می دهد. برهمکنش فلوئور با بسیاری از مواد به راحتی به احتراق و انفجار تبدیل می شود. فلوئور بسیاری از مواد را از بین می برد (از این رو نام: یونانی phthóros - تخریب). کانی های اصلی فلوریت، کرایولیت، فلوراپاتیت هستند. فلوئور برای به دست آوردن ترکیبات آلی فلوئور و فلوراید استفاده می شود. فلوئور بخشی از بافت موجودات زنده (استخوان ها، مینای دندان) است.

FLUORIN (lat. Fluorum)، F (بخوانید "فلورین")، یک عنصر شیمیایی با عدد اتمی 9، جرم اتمی 18.998403. فلوئور طبیعی از یک نوکلید پایدار تشکیل شده است (سانتی متر. NUCLIDE) 19 F. پیکربندی لایه الکترونی بیرونی 2 س 2 پ 5 . در ترکیبات، فقط حالت اکسیداسیون -1 (ظرفیت I) را نشان می دهد. فلوئور در دوره دوم در گروه VIIA از سیستم تناوبی عناصر مندلیف قرار دارد که به هالوژن ها اشاره دارد. (سانتی متر.هالوژن ها).
شعاع اتم فلوئور خنثی 0.064 نانومتر، شعاع یون F 0.115 (2)، 0.116 (3)، 0.117 (4) و 0.119 (6) نانومتر است (مقدار عدد هماهنگی در پرانتز نشان داده شده است) . انرژی های یونیزاسیون متوالی یک اتم فلوئور خنثی به ترتیب 17.422، 34.987، 62.66، 87.2 و 114.2 eV است. میل ترکیبی الکترون 3.448 eV (بزرگترین در بین اتم های همه عناصر). بر اساس مقیاس پالینگ، الکترونگاتیوی فلوئور 4 است (بالاترین مقدار در بین تمام عناصر). فلوئور فعال ترین غیرفلز است.
فلوئور در شکل آزاد خود گازی بی رنگ با بوی تند و خفه کننده است.
تاریخچه کشف
تاریخچه کشف فلوئور با ماده معدنی فلوریت مرتبط است (سانتی متر.فلوریت)، یا فلورسپار. ترکیب این ماده معدنی، همانطور که اکنون شناخته شده است، مطابق با فرمول CaF 2 است و اولین ماده حاوی فلوئور است که مورد استفاده انسان قرار گرفت. در زمان های قدیم ذکر شد که اگر فلوریت در حین ذوب فلز به سنگ معدن اضافه شود، دمای ذوب سنگ معدن و سرباره کاهش می یابد که این روند را بسیار تسهیل می کند (از این رو نام ماده معدنی - از لاتین fluo - جریان است).
شیمیدان سوئدی K. Scheele در سال 1771 با تصفیه فلوریت با اسید سولفوریک (سانتی متر.شیله کارل ویلهلم)اسید تهیه کرد که آن را اسید هیدروفلوریک نامید. دانشمند فرانسوی A. Lavoisier (سانتی متر.لاووازیه آنتوان لوران)پیشنهاد کرد که این اسید حاوی یک عنصر شیمیایی جدید است که او پیشنهاد کرد آن را "فلورین" نامیده شود (لاووازیه معتقد بود که اسید هیدروفلوئوریک ترکیبی از فلوئوریوم با اکسیژن است، زیرا طبق گفته لاووازیه، همه اسیدها باید حاوی اکسیژن باشند). با این حال، او نتوانست عنصر جدیدی را انتخاب کند.
عنصر جدید نام "فلور" داده شد که در نام لاتین آن نیز منعکس شده است. اما تلاش های طولانی مدت برای جداسازی این عنصر به شکل آزاد موفقیت آمیز نبود. بسیاری از دانشمندانی که سعی کردند آن را به صورت رایگان دریافت کنند در طی چنین آزمایشاتی مردند یا از کار افتادند. اینها برادران شیمیدان انگلیسی T. و G. Knox و فرانسوی J.-L هستند. گی لوساک (سانتی متر.گی لوساک جوزف لوئیس)و L. J. Tenard (سانتی متر. TENAR لویی ژاک)، و خیلی های دیگر. سام جی دیوی (سانتی متر.دیوی هامفری)وی که اولین کسی بود که سدیم، پتاسیم، کلسیم و سایر عناصر را به صورت آزاد دریافت کرد، در نتیجه آزمایشات تولید فلوئور از طریق الکترولیز، مسموم شد و به شدت بیمار شد. احتمالاً تحت تأثیر همه این شکست ها ، در سال 1816 ، نامی مشابه از نظر صدا ، اما از نظر معنی کاملاً متفاوت ، برای عنصر جدید - فلوئور (از یونانی phtoros - تخریب ، مرگ) پیشنهاد شد. این نام عنصر فقط به زبان روسی پذیرفته شده است ، فرانسوی ها و آلمانی ها همچنان فلوئور را "فلور" می نامند ، انگلیسی ها - "فلورین".
حتی دانشمند برجسته ای مانند M. Faraday نیز نتوانست فلوئور رایگان به دست آورد (سانتی متر.فرادئوس مایکل). فقط در سال 1886 شیمیدان فرانسوی A. Moissan (سانتی متر.مویسان هنری)با استفاده از الکترولیز هیدروژن فلوراید مایع HF، خنک شده تا دمای -23 درجه سانتیگراد (مایع باید حاوی کمی فلوراید پتاسیم KF باشد، که هدایت الکتریکی آن را تضمین می کند)، توانست اولین بخش جدید و بسیار واکنش پذیر را بدست آورد. گاز در آند در اولین آزمایشات، مویسان از یک الکترولیز بسیار گران قیمت ساخته شده از پلاتین و ایریدیوم برای بدست آوردن فلوئور استفاده کرد. در همان زمان، هر گرم از فلوئور حاصل تا 6 گرم پلاتین "خورد" بود. بعدها، مویسان شروع به استفاده از الکترولیز مسی بسیار ارزان‌تر کرد. فلوئور با مس واکنش می دهد، اما در طی واکنش یک لایه بسیار نازک از فلوراید تشکیل می شود که از تخریب بیشتر فلز جلوگیری می کند.
بودن در طبیعت
محتوای فلوئور در پوسته زمین بسیار زیاد است و 0.095٪ وزنی (به طور قابل توجهی بیشتر از نزدیکترین آنالوگ فلوئور در گروه - کلر است. (سانتی متر.کلر)). به دلیل فعالیت شیمیایی بالای فلوئور به صورت آزاد البته یافت نمی شود. مهم ترین کانی های فلوئور فلوریت (فلورسپار) و همچنین فلوراپاتیت 3Ca 3 (PO 4) 2 CaF 2 و کرایولیت هستند. (سانتی متر.کرایولیت) Na 3 AlF 6 . فلوئور به عنوان یک ناخالص بخشی از بسیاری از مواد معدنی است و در آب های زیرزمینی یافت می شود. در آب دریا 1.3 10-4٪ فلوئور.
اعلام وصول
در مرحله اول بدست آوردن فلوئور، هیدروژن فلوراید HF جدا می شود. تهیه هیدروژن فلوراید و هیدروفلوئوریک اسید (سانتی متر.اسید هیدروفلوریک)اسید (هیدروفلوریک) معمولاً همراه با پردازش فلوراپاتیت به کودهای فسفاته رخ می دهد. هیدروژن فلوراید گازی تشکیل شده در طی عملیات اسید سولفوریک فلوراپاتیت جمع آوری شده، مایع شده و برای الکترولیز استفاده می شود. الکترولیز را می توان در معرض مخلوط مایع HF و KF قرار داد (فرایند در دمای 15-20 درجه سانتیگراد انجام می شود) و مذاب KH 2 F 3 (در دمای 70-120 درجه سانتیگراد) یا KHF 2 ذوب (در دمای 245-310 درجه سانتیگراد) .
در آزمایشگاه، برای تهیه مقادیر کم فلوئور آزاد، می توان از گرم کردن MnF 4 استفاده کرد که طی آن فلوئور حذف می شود یا از حرارت دادن مخلوط K 2 MnF 6 و SbF 5 استفاده کرد:
2K 2 MnF 6 + 4SbF 5 = 4KSbF 6 + 2MnF 3 + F 2 .
خواص فیزیکی و شیمیایی
در شرایط عادی، فلوئور یک گاز (چگالی 1.693 کیلوگرم بر متر مکعب) با بوی تند است. نقطه جوش -188.14 درجه سانتیگراد، نقطه ذوب -219.62 درجه سانتیگراد. در حالت جامد، دو تغییر ایجاد می کند: شکل a که از نقطه ذوب تا 60/227- درجه سانتی گراد وجود دارد و شکل b که در دماهای کمتر از 60/227- درجه سانتی گراد پایدار است.
مانند سایر هالوژن ها، فلوئور به عنوان مولکول دو اتمی F2 وجود دارد. فاصله بین هسته ای در مولکول 0.14165 نانومتر است. مولکول F2 با انرژی کم غیرعادی تفکیک به اتم ها (158 کیلوژول بر مول) مشخص می شود که به ویژه واکنش پذیری بالای فلوئور را تعیین می کند.
فعالیت شیمیایی فلوئور بسیار بالاست. از تمام عناصر دارای فلوئور، تنها سه گاز خنثی سبک فلوراید تشکیل نمی دهند - هلیوم، نئون و آرگون. در تمام ترکیبات، فلوئور فقط یک حالت اکسیداسیون -1 را نشان می دهد.
فلوئور به طور مستقیم با بسیاری از مواد ساده و پیچیده واکنش می دهد. بنابراین، پس از تماس با آب، فلوئور با آن واکنش نشان می دهد (اغلب گفته می شود که "آب در فلوئور می سوزد"):
2F 2 + 2H 2 O \u003d 4HF + O 2.
فلوئور در تماس ساده با هیدروژن به صورت انفجاری واکنش نشان می دهد:
H 2 + F 2 \u003d 2HF.
در این حالت گاز هیدروژن فلوراید HF تشکیل می شود که با تشکیل اسید هیدروفلوئوریک نسبتا ضعیف به طور نامحدود در آب محلول است.
فلوئور با اکثر غیر فلزات برهم کنش دارد. بنابراین، در واکنش فلوئور با گرافیت، ترکیباتی با فرمول کلی CF x، در واکنش فلوئور با سیلیکون، فلوراید SiF 4 و با بور، تری فلوراید BF 3 تشکیل می شود. هنگامی که فلوئور با گوگرد تعامل می کند، ترکیبات SF 6 و SF 4 و غیره تشکیل می شوند (به فلوراید مراجعه کنید (سانتی متر.فلوراید)).
تعداد زیادی از ترکیبات فلوئور با هالوژن های دیگر شناخته شده است، به عنوان مثال، BrF 3، IF 7، ClF، ClF 3 و دیگران، علاوه بر این، برم و ید در یک اتمسفر فلوئور در دمای معمولی مشتعل می شوند، و کلر با فلوئور برهمکنش می کند هنگامی که حرارت داده می شود. 200-250 درجه سانتیگراد
به طور مستقیم با فلوئور، علاوه بر گازهای بی اثر نشان داده شده، نیتروژن، اکسیژن، الماس، دی اکسید کربن و مونوکسید کربن واکنش نشان ندهید.
نیتروژن تری فلوراید NF 3 و اکسیژن فلوراید О 2 F 2 و OF 2 به طور غیر مستقیم به دست آمدند که در آنها اکسیژن حالت های اکسیداسیون غیرمعمولی دارد +1 و +2.
هنگامی که فلوئور با هیدروکربن ها تعامل می کند، تخریب آنها اتفاق می افتد، همراه با تولید فلوئوروکربن با ترکیبات مختلف.
فلوئور با حرارت ملایم (100-250 درجه سانتیگراد)، با نقره، وانادیوم، رنیم و اسمیم واکنش می دهد. با طلا، تیتانیوم، نیوبیم، کروم و برخی فلزات دیگر، واکنش شامل فلوئور در دمای بالاتر از 300-350 درجه سانتیگراد شروع می شود. با فلزاتی که فلوریدهای آنها غیرفرار هستند (آلومینیوم، آهن، مس و غیره)، فلوئور با سرعت قابل توجهی در دمای بالاتر از 400-500 درجه سانتیگراد واکنش می دهد.
برخی از فلوریدهای فلزات بالاتر، مانند هگزافلوورید اورانیوم UF 6، با اثر کردن با فلوئور یا یک عامل فلوئور کننده مانند BrF 3 بر روی هالیدهای پایین به دست می آیند، به عنوان مثال:
UF 4 + F 2 = UF 6
لازم به ذکر است که نه تنها فلوریدهای متوسط ​​از نوع NaF یا CaF 2، بلکه فلوریدهای اسیدی - هیدروفلوریدهای انواع NaHF 2 و KHF 2 نیز با اسید هیدروفلوئوریک HF ذکر شده مطابقت دارند.
تعداد زیادی از ترکیبات آلی فلوئورین مختلف نیز سنتز شده است. (سانتی متر.ترکیبات ارگانوفلوئورین)از جمله تفلون معروف (سانتی متر.تفلون)- ماده ای که پلیمری از تترافلوئورواتیلن است (سانتی متر.تترا فلوئورو اتیلن) .
کاربرد
فلوئور به طور گسترده ای به عنوان یک عامل فلوئور کننده در تولید فلوریدهای مختلف (SF 6 , BF 3 , WF 6 و غیره) از جمله ترکیبات گازهای بی اثر استفاده می شود. (سانتی متر.گازهای نجیب)زنون و کریپتون (به فلوراسیون مراجعه کنید (سانتی متر.فلوئوراسیون)). هگزافلوراید اورانیوم UF 6 برای جداسازی ایزوتوپ های اورانیوم استفاده می شود. از فلوئور در تولید تفلون و سایر فلوروپلاستیک ها استفاده می شود. (سانتی متر.فلوروپلاستیک)، فلورو لاستیک (سانتی متر.فلورو لاستیک)، مواد و مواد آلی حاوی فلوئور که به طور گسترده در مهندسی مورد استفاده قرار می گیرند، به ویژه در مواردی که مقاومت در برابر محیط های تهاجمی، دمای بالا و غیره مورد نیاز است.
نقش بیولوژیکی
به عنوان یک عنصر کمیاب (سانتی متر.ریز عناصر)فلوراید در همه موجودات یافت می شود. در حیوانات و انسان ها، فلوئور در بافت استخوان (در انسان، 0.2-1.2٪) و به ویژه در عاج و مینای دندان وجود دارد. بدن یک فرد متوسط ​​(وزن بدن 70 کیلوگرم) حاوی 2.6 گرم فلوئور است. نیاز روزانه 2-3 میلی گرم است و عمدتا با آب آشامیدنی تامین می شود. کمبود فلوراید منجر به پوسیدگی دندان می شود. بنابراین، ترکیبات فلوئور به خمیردندان اضافه می شود که گاهی اوقات به آب آشامیدنی وارد می شود. با این حال، فلوراید اضافی در آب نیز برای سلامتی مضر است. منجر به فلوئوروزیس می شود (سانتی متر.فلوروز)- تغییر در ساختار مینا و بافت استخوانی، تغییر شکل استخوان. MPC برای محتوای یون فلوراید در آب 0.7 میلی گرم در لیتر است. حداکثر غلظت فلوئور گازی در هوا 0.03 میلی گرم بر متر مکعب است. نقش فلوئور در گیاهان نامشخص است.

فرهنگ لغت دایره المعارفی. 2009 .

ببینید "فلورین" در سایر لغت نامه ها چیست:

فلوئور- فلوئور و ... فرهنگ لغت املای روسی

فلوئور- فلوئور/… فرهنگ لغت املای صرفی

- (lat. Fluorum) F، یک عنصر شیمیایی از گروه VII سیستم تناوبی مندلیف، عدد اتمی 9، جرم اتمی 18.998403، متعلق به هالوژن است. گاز زرد کم رنگ با بوی تند، mp? 219.699 .C، tbp? 188.200. C، چگالی 1.70 گرم بر سانتی متر & sup3. ... ... فرهنگ لغت دایره المعارفی بزرگ

F (از یونانی phthoros death، destruction، lat. Fluorum * a. fluorine؛ n. Fluor؛ f. fluor; and. fluor)، شیمی. عنصر دوره ای گروه VII. سیستم مندلیف، به هالوژن ها اشاره دارد، در. n 9، در. m. 18.998403. در طبیعت، 1 ایزوتوپ پایدار 19F ... دایره المعارف زمین شناسی

- (فلوروم)، F، عنصر شیمیایی گروه VII سیستم تناوبی، عدد اتمی 9، جرم اتمی 18.9984; به هالوژن ها اشاره دارد. گاز، نقطه جوش 188.2shC. فلوئور در تولید اورانیوم، فریون، دارو و غیره و همچنین در ... دایره المعارف مدرن