Կազմում, Միջնակարգ կրթություն եւ դպրոցները
Քիմիական տարր fluoro: Valence հատկությունները բնորոշ
Ֆտոր (F) - առավել ռեակտիվ քիմիական տարր եւ ամենահեշտ Հալոգեն խումբ 17 (VIIa) պարբերական աղյուսակի. Այս Ֆտոր բնորոշ շնորհիվ իր կարողությունը ներգրավել էլեկտրոններ (առավել electronegative տարրը) եւ փոքր չափը իր ատոմների.
Պատմությունը հայտնաբերելու
The Ֆտոր պարունակող հանքային fluorspar էր նկարագրված է 1529-ի գերմանական բժիշկ եւ mineralogist Georgiem Agrikoloy: Հավանական է, որ hydrofluoric թթու առաջին անգամ ձեռք է բերել անհայտ անգլիական glassmaker 1720 1771-ին շվեդ քիմիկոս Կարլ Վիլհելմ Scheele էր նավթի hydrofluoric թթու, երբ ջեռուցվում fluorspar խտացված ծծմբային թթու ապակե հակադարձել, որը մեծապես corroded ազդեցության տակ, որի արդյունքում արտադրանքի , Հետեւաբար, հետագա փորձերի, անոթներ են պատրաստված մետաղի. Գրեթե անջուր թթու էր ստացել է 1809 տարի, երկու տարի անց ֆրանսիական ֆիզիկոս Անդրե Մարի Ampère ենթադրվում է, որ այս ջրածնի բարդ անհայտ տարր, համանման քլորի, որի համար այն առաջարկվում անունը հունական Fluoro φθόριος, «խափանումը»: Fluorspar շրջվել կալցիումի fluoride.
Fluoride արձակել մեկն էր խոշոր չլուծված խնդիրների անօրգանական քիմիայի մինչեւ 1886 թ, երբ ֆրանսիացի քիմիկոս Անրի Muassan էր տարր էլեկտրոլիզի լուծելու կալիումի hydrofluoride ի ֆտորաջրածինը: Դրա համար 1906-ին, նա ստացել է Նոբելյան մրցանակ: Դժվարությունը հետ: Այս տարր եւ թունավոր հատկությունները նպաստել ֆտոր դանդաղ առաջընթաց ոլորտում քիմիայի այս տարրի. Մինչեւ Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի, որ նա եղել է լաբորատոր հետաքրքրասիրություն: Հետո, սակայն, օգտագործումը ուրանի հեքսաֆտորիդի է `ուրանի իզոտոպների հետ միասին աճի առեւտրային օրգանական միացությունների վրա տարր, դարձնելով այն քիմիական, որ բերում զգալի օգուտներ.
գերակշռություն
The Ֆտոր պարունակող fluorspar (fluorspar, CAF 2) դարեր շարունակ օգտագործվում է որպես հոսքի (զտումների գործակալ) մետաղագործական գործընթացներում: Հանքային հետո այդ մի աղբյուր էլեմենտի, որի անունը նույնպես fluor. Անգույն թափանցիկ fluorite բյուրեղները տակ լուսավորության ունեն կապտություն ներկ. Այս գույքը հայտնի է որպես լուսածորում:
Fluoro - մի տարր, որը տեղի է ունենում բնության մեջ միայն ձեւով իր միացությունների, բացառությամբ շատ փոքր քանակությամբ ազատ տարր է fluorspar, radium ենթարկվում է ճառագայթման. Բովանդակությունը տարրի Երկրի ընդերքը կազմում է մոտ 0.065%: Հիմնական Fluoride հանքային fluorspar, cryolite (Na 3 Alf 6), fluorapatite (Ca 5 [PO 4] 3 [F, Cl]), Topaz (Al 2 SiO 4 [F, OH] 2) եւ lepidolite:
Ֆիզիկական եւ քիմիական հատկությունները Ֆտոր
Սենյակային ջերմաստիճանում, Ֆտոր գազը գունատ դեղին հետ նյարդայնացնում բույրով: Ինհալացիա իր վտանգավոր: Վերայ հովացման այն դարձել է դեղին հեղուկ. Կա միայն մեկ կայուն իզոտոպի քիմիական տարր - fluoro-19.
Առաջին իոնացում էներգետիկ halogen շատ բարձր (402 կկալ / մոլ), որը հանդիսանում է ստանդարտ ջերմային cation ձեւավորումը + F 420 կկալ / մոլ:
Փոքր տարր ատոմի կարող է տեղավորել իրենց համեմատաբար մեծ քանակությամբ շուրջ կենտրոնական ատոմ ձեւավորել բազմազանության կայուն համալիրների, օրինակ, hexafluorosilicate (Sif 6) 2- geksaftoralyuminata եւ (Alf 6) 3-. Fluoro - մի տարր, որը ունի ամենաուժեղ օքսիդացնող հատկությունները: Ոչ մի այլ նյութ չի oxidized ֆտորիդ anion, այն վերածվում է մի ազատ տարր, եւ այդ պատճառով է, որ նյութը ոչ մի ազատ պետության բնույթ: Այս բնորոշ ֆլուորինից ավելի քան 150 տարի է հին թույլ չեն տալիս ստանալ այն ցանկացած քիմիական եղանակով: Դա հնարավոր է միայն օգտագործման էլեկտրոլիզի. Այնուամենայնիվ, 1986 թ-ին ամերիկացի քիմիկոս Կարլ krayst մասին ասաց, որ առաջին «քիմիական» ստանալու fluoride. Նա օգտագործեց K 2 MnF 6, եւ ANTIMONY pentafluoride (SBF 5), որը կարելի է ձեռք բերել նաեւ HF լուծում.
Fluoro: Valence եւ օքսիդացում պետություն
Արտաքին shell պարունակում է unpaired էլեկտրոնների հալոգեններով: Դա է պատճառը, որ Վալանս ֆտոր է միացությունների հավասար է մեկի: Սակայն, VIIa խումբ տարր ատոմների կարող է մեծացնել թվով էլեկտրոններ է valency 7. Առավելագույն ֆտորի եւ դրա օքսիդացման պետության հավասար է (-1): Տարր չի կարողանում երկարաձգել իր Վալանս քաղաքի կմախք, քանի որ դրա ատոմը ֆորումում չէ դ-ուղեծրային. Այլ halogen ազատ շնորհիվ իր ներկայությամբ, կարող է լինել Վալանս մինչեւ 7:
Բարձր օքսիդացում հզորությունը տարր թույլ է տալիս հասնել հնարավոր ամենաբարձր օքսիդացում վիճակը այլ տարրերից. Fluoro (Valence I) կարող է ձեւավորել մի միացություն, որը գոյություն չունի, ոչ էլ որեւէ այլ Հալիդե: difluoride արծաթե (AGF 2), կոբալտ եռաֆտորիդ (COF 3) heptafluoride ռենիում (հղում 7) pentafluoride բրոմ (BRF 5) եւ յոդի heptafluoride (ԵԹԵ 7):
միացումներ
Formula Ֆտոր (F 2) կազմված է երկու ատոմների տարր. Նա կարող է կնքել հետ կապված մյուս բոլոր տարրերի, բացառությամբ հելիումից եւ neon, ձեւավորել իոնային կամ covalent fluorides. Որոշ մետաղներ, ինչպիսիք են նիկելի արագորեն ծածկված է մի շերտի halogen, կանխելու հետագա շփումը հետ մետաղական տարր. Որոշ չոր մետաղներ, ինչպիսիք են մեղմ պողպատի, պղնձի, ալյումինի, կամ Monel (նիկել 66% եւ 31.5% պղնձի խառնուրդ) չի արձագանքում սովորական ջերմաստիճանների Ֆտոր: Հետ աշխատելու տարր է ջերմաստիճանի մինչեւ 600 ° C է, հարմար Monel. Հալած կավահող կայուն է մինչեւ 700 ° C.
Ֆտորացված ածխաջրածնային յուղեր են առավել հարմար քսուկներ: Տարր արձագանքում բռնությամբ, ինչպես նաեւ օրգանական նյութերի (օրինակ, ռետինե, փայտի եւ տեքստիլ), որպեսզի վերահսկվող fluorination օրգանական միացությունների տարերային Ֆտոր միայն հնարավոր է, երբ հաշվի հատուկ նախազգուշական միջոցներ.
արտադրություն
Fluorspar է հիմնական աղբյուրը Ֆտորիդի: Արտադրության ֆտորաջրածինը (HF) է թորած է փոշի fluorspar խտացված ծծմբային թթու առաջատար միավորի կամ չուգուն: Ընթացքում թորում ձեւավորվել կալցիումի սուլֆատ (caso 4), գտնվում է անլուծելի է HF. Ջրածնի ֆտորիդ , որը ձեռք է բերել բավականաչափ անջուր վիճակում է կոտորակային թորմամբ ի պղնձի կամ պողպատե անոթների եւ պահվում է պողպատե բալոններ. Ընդհանուր impurities են առեւտրային ֆտորաջրածինը են ծծմբախառն եւ ծծմբական թթու եւ fluorosilicic թթու (H 2 Sif 6) ձեւավորվել է ներկայությամբ silica է fluorspar: Հետքեր խոնավություն կարող է հեռացվել էլեկտրոլիզի օգտագործելով պլատինե էլեկտրոդի բուժման հետ տարերային Ֆտոր, կամ պահելու ավելի քան մեկ ուժեղ Lewis acid (MF 5, ջրով կը հեղեղեմ երկիրը M - մետաղյա), որը կարող է ձեւավորել աղեր (H 3 O) + (MF 6) -: H 2 O + SBF 5 + HF → (H 3 O) + (SBF 6).
Ջրածնի ֆտորիդ, որն օգտագործվում է պատրաստման մի շարք արդյունաբերական օրգանական եւ անօրգանական Ֆտոր միացություններ, օրինակ, natriyftoridalyuminiya (Na 3 Alf 6) աշխատում է որպես էլեկտրալույծ է ձուլման ալյումինե մետաղի. A լուծումը ֆտորաջրածինը գազի ջրի ասել է, hydrofluoric թթու, մեծ քանակությամբ մետաղի որն օգտագործվում է մաքրման եւ հղկում ապակի կամ տալուց մշուշ է իր փորագրման.
Պատրաստում խցում անվճար օգտագործելով էլեկտրոլիտիկ ընթացակարգերի բացակայության դեպքում ջրի. Սովորաբար նրանք են ձեւով, կալիում ֆտորով հալեցնում էլեկտրոլիզի է ֆտորաջրածինը (հարաբերակցության 2.5-5 է 1) ջերմաստիճանի 30-70, 80-120, կամ 250 ° C. Ընթացքում, իսկ ֆտորաջրածինը բովանդակությունը էլեկտրոլիտային նվազում եւ հալման կետը բարձրանում: Հետեւաբար, անհրաժեշտ է, որ իր ժամանակը, տեղի է ունեցել շարունակաբար: Բարձր ջերմաստիճանի էլեկտրալույծ պալատը փոխարինվում երբ ջերմաստիճանը գերազանցում է 300 ° C. Ֆտոր կարող է անվտանգ պահվում ճնշման տակ է չժանգոտվող պողպատից բալոններ, եթե մխոց փականի ազատ հետքերով օրգանական նյութերի.
օգտագործումը
Տարր, որն օգտագործվում է արտադրել մի շարք ֆտորով, ինչպիսիք են քլորի եռաֆտորիդ (CLF 3), ծծմբի հեքսաֆտորիդի (SF 6) կամ կոբալտ եռաֆտորիդ (COF 3): Քլորի միացություններ եւ կոբալտ են կարեւոր fluorinating գործակալներ օրգանական միացությունների. (With պատշաճ նախազգուշական ուղղակիորեն Ֆտոր կարող են օգտագործվել այդ նպատակի համար): Ծծմբի հեքսաֆտորիդի օգտագործվում է որպես գազային Դիէլեկտրիկ:
Տարերային Ֆտոր diluted ազոտի է հաճախ արձագանքում ածխաջրածինների ձեւավորել համապատասխան fluorocarbons, որոնց մի մասը կամ ամբողջությամբ ջրածնի է փոխարինվել halogen: Հանդիպման արդյունքում միացություններ են, ընդհանուր առմամբ, բնութագրվում են բարձր կայունության, քիմիական իներտություն, բարձր էլեկտրական դիմադրության, ինչպես նաեւ այլ արժեքավոր ֆիզիկական եւ քիմիական հատկություններով.
Fluorination կարող է կատարել նաեւ `բուժման օրգանական միացությունների կոբալտ եռաֆտորիդ (COF 3) էլեկտրոլիզի կամ լուծումներ դրանց անջուր ֆտորաջրածինը: Օգտակար պլաստմասսայի ոչ ձեռնափայտ հատկություններով, ինչպիսիք են պոլիտետրաֆլուրոէթիլային [(CF 2 CF 2) x], հայտնի է որպես կոմերցիոն Teflon, արտադրված է unsaturated ֆտորացված ածխաջրածինների.
Օրգանական միացություններ պարունակող քլոր, բրոմ, կամ յոդ, որը ֆտորացված է արտադրել նյութեր, ինչպիսիք են DICHLORODIFLUOROMETHANE (CL 2 CF 2) սառեցնողծ հովացուցիչ նյութ, որը լայնորեն օգտագործվում է կենցաղային սառնարանների եւ օդորակիչների. Քանի որ chlorofluorocarbons, ինչպիսիք են DICHLORODIFLUOROMETHANE, խաղալ ակտիվ դեր է սպառում օզոնային շերտի եւ դրանց արտադրության ու օգտագործումը սահմանափակված է, եւ այժմ նախընտրած սառեցնողծ հովացուցիչ նյութ պարունակող hydrofluorocarbons:
Տարրը նաեւ օգտագործվում է արտադրել ուրանի հեքսաֆտորիդի (UF 6), որն օգտագործվում է Գազադիֆուզիոն գործընթացի տարանջատելու ուրան-235-ից ուրանի-238-ի արտադրության միջուկային վառելիք: Ջրածնի ֆտորիդ եւ բորը եռաֆտորիդ (BF 3) արտադրվում են արդյունաբերական մասշտաբներով, քանի որ նրանք լավ կատալիզատորներ alkylation ռեակցիաների, որոնք օգտագործվում են պատրաստել բազմաթիվ օրգանական միացություններ: Նատրիումի ֆտորիդ, որը սովորաբար ավելացվել է խմելու ջրի, որպեսզի նվազեցնել մակարդակը Կարիեսի է երեխաների համար: Վերջին տարիներին, առավել կարեւոր կիրառումը ձեռք բերված Fluoride է դեղագործական եւ գյուղատնտեսական ոլորտներում: Ընտրողական փոխարինումը ֆլուորինից կտրուկ փոխել կենսաբանական հատկությունների նյութերի.
վերլուծություն
Դժվար է ճշգրիտ որոշելու գումարը halogen միացությունների. Անվճար ֆտորիդ, որը հավասար է Վալանս 1, այն կարելի է հայտնաբերել ըստ օքսիդացման Սնդիկի HG + F 2 → hgf 2, եւ չափիչ աճ քաշի սնդիկի եւ ծավալը փոփոխությունը գազի. Հիմնական որակական թեստերը ներկայությամբ իոնների տարր են
- ընտրությունը ֆտորաջրածինը տակ գործողության ծծմբական թթու,
- ձեւավորումը նստվածք Կալցիումի ֆտորիդի, ավելացնելով կալցիումի քլորիդի լուծույթ,
- դեղին գունաթափում tetraoxide լուծումը տիտանի (TiO 4) եւ ջրածնի պերօքսիդ է ծծմբային թթու.
Քանակական վերլուծության մեթոդներ:
- առանց տեղումների եղանակ կալցիումի Ֆտորիդի ներկայությամբ նատրիումի կարբոնատի եւ նստվածքի բուժման օգտագործելով քացախի թթու,
- ի պահ առաջատար chlorofluoride, ավելացնելով նատրիումի քլորիդ եւ հանգեցնել նիտրատ,
- տիտրման (որոշում կոնցենտրացիայի լուծված նյութի), ինչպես նաեւ լուծում Thorium նիտրատ (Th [NO 3] 4), օգտագործելով նատրիումի alizarinsulfonate որպես ցուցանիշի: Th (NO 3) 4 + 4KF ↔ THF 4 + 4KNO 3:
Covalently Խճճված Ֆտոր (Վալանս I), ինչպես, օրինակ, fluorocarbons վերլուծել ավելի բարդ է. Սա պահանջում է հետ կապ մետալիկ նատրիումի, որին հաջորդում է վերլուծության F - իոններ, ինչպես նկարագրված է վերը:
տարր հատկությունները
Վերջապես, մենք ներկայացնում որոշ հատկությունների Ֆտոր:
- Atomic համարը: 9.
- Ատոմային քաշը: 18,9984.
- Հնարավոր է Ֆտոր valency: 1.
- Հալման կետը: -219,62 ° C.
- Եռման կետ -188 ° C.
- Խտությունը (1 բանկոմատ, 0 ° C): 1,696 գ / լ:
- Էլեկտրոնային Ֆտոր բանաձեւը: 1s 2s 2 2 5 2P.
Similar articles
Trending Now