Fluorul
5
Fluorul este un element chimic din grupa 17 a sistemului periodic (după stilul vechi grupa a-VII-a principală sau VIIA), grupa halogenilor. Fluorul a fost descoperit de către H. Moissan în 1886, care l-a preparat din electroliza bifloruri de potasiu (KF 2 H) dizolvată în acid fluorhidric lichid. În stare elementară formează molecule compuse din doi atomi F 2 , care este singura legătură posibilă dintre cei doi atomi. Este cel mai electronegativ dintre toate elementele. Simbol chimic: F Număr atomic: 9 1s2 2s2 2p5 Masă atomică: 18,9984 g/mol Densitate, (la 20 °C): 1,696 kg/m3 Electronegativitate (pe scala Pauling): 3,98 Punct de topire: -220 °C Punct de fierbere: -188 °C Stare: gazoasă Culoare: galben-verzui Este primul membru al grupei halogenilor şi are un miros înţepător, este otrăvitor şi extrem de reactiv, unindu-se direct cu aproape toate elementele. În natură se întâlneşte sub forma mineralelor fluorurate (CaF 2 -fluorura de calciu) şi a criolitului (Na 3 AlF 6 ). Metode de obţinere Se prepară prin două metode: a. Prin electroliza acidului fluorhidric, lichid anhidru, căruia i s-a adăugat 20% fluorură de potasiu (KF). Electroliza trebuie făcută în vase de cupru cu electrozi de platină sau cu anodul de nichel, catodul fiind de nichel sau cupru; fluorura de potasiu este descompusă de curentul electric, fluorul se duce la anod, iar potasiul reacţionează la catod, cu excesul de acid fluorhidric : KF = K + + F - HF + K + = KF + H +
Transcript of Fluorul
Fluoruleste unelement chimicdin grupa 17 asistemului periodic(dup stilul vechi grupa a-VII-a principal sau VIIA), grupahalogenilor. Fluorul a fost descoperit de ctre H. Moissan n 1886, care l-a preparat din electroliza bifloruri de potasiu (KF2H) dizolvat n acid fluorhidric lichid.n stare elementar formeaz molecule compuse din doi atomi F2, care este singura legtur posibil dintre cei doi atomi. Este cel mai electronegativ dintre toate elementele. Simbol chimic: F Numr atomic: 9 1s2 2s2 2p5 Mas atomic: 18,9984 g/mol Densitate, (la 20C): 1,696kg/m3 Electronegativitate(pe scalaPauling): 3,98 Punct de topire: -220 C Punct de fierbere: -188 C Stare: gazoas Culoare: galben-verzuiEste primul membru al grupei halogenilor i are un miros neptor, este otrvitor i extrem de reactiv, unindu-se direct cu aproape toate elementele. n natur se ntlnete sub forma mineralelor fluorurate (CaF2-fluorura de calciu) i a criolitului (Na3AlF6). Metode de obinereSe prepar prin dou metode:a.Prin electroliza acidului fluorhidric, lichid anhidru, cruia i s-a adugat 20% fluorur de potasiu (KF). Electroliza trebuie fcut n vase de cupru cu electrozi de platin sau cu anodul de nichel, catodul fiind de nichel sau cupru; fluorura de potasiu este descompus de curentul electric, fluorul se duce la anod, iar potasiul reacioneaz la catod, cu excesul de acid fluorhidric :KF = K+ + F- HF + K+= KF + H+La polul pozitiv se dezvolt fluorul, iar la polul negativ hidrogenul; temperatura la care se obine astfel fluorul -23 .b.O alt metod din 1925 i mai ieftin de preparare a fluorului const n electroliza hidrofluorurei de potasiu topita (KF2H).i n prima i n a doua nu se supun electrolizei substane anhidre deoarece ele nu conduc curentul electric.Vasele n care se prepar fluorul nu vor fi confecionate din sticl deoarece fluorul atac sticla. ntruct el reacioneaz cu majoritatea metalelor, la23, vasele pot fi fcute din Pt, Cu, Ni sau Ag; n acest caz se formeaz fluoruri insolubile la suprafaa metalului, care opresc atacul mai profund al vasului.Proprieti fiziceFluorul este un gaz galben-verzui, cu densitatea 1,26 care se lichefiaza la187,9 si se solidifica la223 pana la252 este alb sau galben-deschis, iar sub252 este incolor.Proprieti chimiceFluorul este un element cu un caracter electronegativ foarte pronunat: activitatea sa chimic este considerabil.Se combin cu hidrogenul cu o deosebit violen: de asemenea cu toate metalele, precum i cu acele elemente de tip metaloidic (elemente mai ales electronegative), n afar de gazele inerte i de elementele al cror caracter electronegativ este foarte pronunat, cum sunt clorul, oxigenul i azotul. 1. Reactia F cu H , se face cu aprindere i este de o deosebit violen:F2+ H2= 2HF + (2 38,9) cal.Aceasta poate avea loc i la252 i este singura reacie cunoscut care are loc la o temperatur att de joas.
1. Reactia F cu elementele de tip metalic are loc la rece; Ag, Au si Pt (platina) nu sunt atacai dect la cald; metalele alcaline i alcalino-pmntoase se aprin n F, Cu i Ni (nichel) nu sunt la rece dect la suprafa, deoarece stratul superficial format de fluorura de Cu sau Ni apr restul metalului. Acelai fenomen are loc i n cazul Al, Cr, Fe, Mn(mangan) Pd (paladiu), etc. Multe metale care n stare compact sunt slab atacate de F , reacioneaz energic dnd fluoruri cnd sunt fin divizate.
1. Reactia F cu metaloizii (Br2, I2, S , P(fosfor), As (arsen)) are loc cu dezvoltare de cldur i lumin. Cu sulful se obine SF foarte stabil, cu P si As se obin PF i AsF .Fluorul se combin cu carbonul amorf la rece, cu grafitul la rou, iar cu diamantul la temperaturi nalte dnd CF .Siliciul cristalizat se aprinde n F, dnd SiF ,iar borul d BF .d.Aciunea F asupra substanelor compuse este determinat ndeosebi de marea afinitate a sa pentru H i elemente puternic electropozitive:- apa este descompus la rece :H2O + F2= 2HF +[O]- descompune uor oxizii metalelor (cu incandescenta):2CaO + 2F2 = 2CaF2 + O2- atac oxizi ai metaloizilor:SiO2 + 2F2= SiF4 +O2- distruge toate combinaiile hidrogenate datorit marii afiniti pentru H :2HCl + F =2HF +Cl2Toate hidrocarburile sunt descompuse cu incandescen de F. Afinitatea acestuia face ca acesta s deplaseze Cl2, Br2si I2din compuii lor metalici.Proprieti fiziologice i rolul n organism.Fluorul liber este otrav puternic. Inspirat chiar n cantiti mici provoac iritarea puternic a cilor respiratorii i inflamarea mucoasei gtului i nasului; n cantitate mai mare produce intoxicaii grave ale organismului.Rolul lui pentru organism: reduce frecvenacariilor dentare, ntreine smalul dentar; ntrete oasele; rol important pentru tendoane; are aciune favorabil la o doz de pn la 2mg\zi.
Sfaturi.Fluorol este indicat n cazul de ntrzieri de osificare, rahitism, la consolidarea fracturilor, la apariia cariilor.Nu gtim n vase de aluminiu pentru c acestea distrug fluorul.Coninutul n fluor al alimentelor crete dac gtim cu ap fluorurat, sau n vase din teflon.ntrebuinri.Fluorul gazos este folosit n laboratoare pentru scopuri tiinifice, precum i pentru obinerea unor derivai fluorurai ai hidrocarburilor, utilizai ca lubrifiani, stabili la temperaturi nalte , precum i pentru distrugerea bacteriilor nocive n fermentaii. Acidul fluorhidric (HF) este utilizat la gravarea sticlei, iar freonii, care conin cu toii fluor, sunt utilizai pe scar larg ca ageni de rcire.n prezent unii compui ai fluorului se utilizeaz ca oxidani ai combustibililor pentru propulsarea rachetelor, fiind considerai cei mai puternici oxidani. Fluorul, mpreuna cu amoniacul, sunt mult superiori oxidanilor folosii n mod curent- oxigenul sau acidul azotic. Manipularea compuilor fluorului este ns anevoioas, fiind gazos, toxic, costisitor i coroziv.Fluorita se utilizeaz pentru sinteza insecticidelor i ca fondant la obinerea emailurilor. Din variaiile frumos cristalizate i colorate se confecioaneaz obiecte ornamentale.RspndireNu se gsete liber n natur, ci numai sub form de combinaii, ca fluorura de calciu sau fluorina CaF2, criolitul-fluorur dubl de aluminiu i sodium-AlF3.3NaF, apatita sau fluorofosfatul de calciu 3(PO4)2Ca . CaF2.Din regnul mineral, fluorul se gsete i n sol i de aici el trece n plante (mai ales n frunze) i animale, care conin mici cantiti din acest element- un fel de circuit al fluorului n natur;oamenii i animalele au n smalul dinilor i n oase fluor, mai ales sub form de fluorur de calciu. l gsim de asemenea n fructe (nuci, portocale, piersici, coacze, mere, cpuni, struguri, caise), n legume (cartofi, ridichi, roii), cereale (gru, orz), ou, lapte.
