የኬሚካል ንጥረ fluoro: valence ባህሪያት ባሕርይ

Fluorine (F) - በጣም ምላሽ የኬሚካል ንጥረ ወቅታዊ ጠረጴዛ እና ቀላሉ halogen ቡድን 17 (VIIa). ምክንያት በውስጡ ችሎታ ይህ fluorine ባሕርይ የኤሌክትሮማግኔቲክ (በጣም electronegative ንጥረ) እና አቶሞች ያለውን አነስተኛ መጠን ለመሳብ.

ግኝት ታሪክ

የ fluorine-የያዙ የማዕድን fluorspar የጀርመን ሐኪም እና mineralogist Georgiem Agrikoloy በ 1529 ውስጥ ተገልጿል ነበር. ይህ hydrofluoric አሲድ በመጀመሪያ ያልታወቀ የእንግሊዝኛ glassmaker ካርል ዊልሄልም ሼለ በአብዛኛው ሳቢያ ምርት እርምጃ ስር እየተሸረሸረ አንድ ብርጭቆ በቁጣ, ያዳብራሉ የሰልፈሪክ አሲድ ጋር የማሞቂያ fluorspar ስር ባለጌ hydrofluoric አሲድ ከተገኘው ስዊድናዊ የኬሚስትሪ በ 1720 GA 1771 ውስጥ ማግኘት ነበር ሳይሆን አይቀርም ነው . በመሆኑም በቀጣይ ሙከራዎች ውስጥ, ዕቃ ከብረት የተሠሩ ናቸው. የሚጠጉ anhydrous አሲድ 1809 ዓመት ውስጥ ማግኘት ነበር, ከሁለት ዓመት በኋላ የፈረንሳይ የፊዚክስ አንድሬ-ማሪ Ampère ይህ የግሪክ fluoro φθόριος ከ ስም ሃሳብ ነው አንድ የማይታወቅ አባል, ተመሳሳይነት ክሎሪን,, ይህን ሃይድሮጅን ውህድ «መቋረጥ» ብለው አሰቡ. Fluorspar የካልሲየም ፍሎራይድ ተመለሱ.

የፍሎራይድ መለቀቅ የፈረንሳይ ኬሚስት Anri Muassan ሃይድሮጂን ፍሎራይድ ውስጥ የፖታስየም hydrofluoride ውስጥ መፍትሔ በኮረንታዊ በማድረግ ኤለመንት ጊዜ 1886 ድረስ ምግብነት የኬሚስትሪ ዋና ያላገኙ ችግሮች መካከል አንዱ ነበር. ይህን ያህል በ 1906, እሱ ታዋቂነት ሽልማት አግንተዋል. ይህ ኤለመንት እና መርዛማ ንብረቶች ጋር በተያያዘ ያለውን ችግር አዮዲን የኬሚስትሪ መስክ ውስጥ fluorine አዝጋሚ እድገት አስተዋጽኦ. ከሁለተኛው የዓለም ጦርነት ድረስ እሱ ላቦራቶሪ የማወቅ ነበር. ከዚያም, ይሁን እንጂ, በንግድ ላይ ጭማሪ ጋር በመሆን የዩራኒየም isotopes መካከል መለያየት ውስጥ የዩራኒየም hexafluoride አጠቃቀም, የኦርጋኒክ ንጥረ ነገር ጉልህ ጥቅሞች ያስገኛል አንድ ኬሚካል በሚያቀርብበት አባል:.

ስርጭት

ለበርካታ መቶ fluorine-የያዘ fluorspar (fluorspar, CaF ₂₎ በብረታ ብረትና ሂደቶች ውስጥ የማያቋርጥ (መንጻት ወኪል) ሆኖ ጥቅም ላይ ውሏል. ማዕድን ከጊዜ በኋላ ደግሞ Fluor የተባለ ነበረ የሆነ ንጥረ ነገር, አንድ ምንጭ አረጋግጧል. አብርኆት ስር ቀለም ግልጽ fluorite ቅንጣቶች ያደላ ቅልም አላቸው. ይህ የንብረት fluorescence በመባል የሚታወቀው ነው.

Fluoro - ጨረር የተጋለጡ ያለውን fluorspar, ሬድየም ውስጥ ነጻ ንጥረ ነገር በጣም አነስተኛ መጠን ካልሆነ በስተቀር ብቻ በውስጡ ውህዶች መልክ ተፈጥሮ ውስጥ የሚከሰተው አንድ አባል. የምድር ንጣፍ ውስጥ አባል ይዘት በተመለከተ 0,065% ነው. መሠረታዊ የፍሎራይድ ማዕድናት fluorspar ናቸው, cryolite (ናኦሚ ₃ ሰቬንሰንና _6), fluorapatite (CA ₅ [PO _{4] 3} [F, CL]), ወራውሬ (አል ₂ SiO ₄ [F, ኦሃዮ] ₂₎ እና lepidolite.

fluorine አካላዊ እና የኬሚካል ንብረቶች

ክፍል ሙቀት ላይ fluorine ጋዝ አንድ የሚያበሳጩ ሽታ ጋር ሐመር ብጫ ነው. በውስጡ አደገኛ መካከል Inhalation. የማቀዝቀዝ ላይ አንድ ቢጫ ፈሳሽ ሆነ. fluoro-19 - የ የኬሚካል አባል አንድ ብቻ ነው የተረጋጋ isotope አለ.

የ halogen የመጀመሪያው ionization ኃይል ⁺ መደበኛ ሙቀት በጋዜጦቻቸው ምስረታ ረ ነው (402 kcal / mol), በጣም ከፍተኛ ነው 420 kcal / mol.

ስለ አቶም ውስጥ ኤለመንት አነስተኛ መጠን ለምሳሌ, hexafluorosilicate (SiF ₆₎ ^2- geksaftoralyuminata እና (ሰቬንሰንና ₆₎ ^3- ለ, የተረጋጋ ሕንጻዎች አንድ የብዙ ለማቋቋም ወደ ማዕከላዊ አቶም ዙሪያ ያላቸውን በአንጻራዊ ሁኔታ ትልቅ መጠን ማስተናገድ ^{ይችላል.} Fluoro - በጣም ጠንካራ oxidizing ባህሪያት ያለው አንድ አባል. ሌላ ምንም ንጥረ አንድ ነጻ አባል ወደ ይዞራል; በዚህ ምክንያት ለ ንጥል በተፈጥሮ ውስጥ ነፃ ሁኔታ ውስጥ አይደለም, የፍሎራይድ anion oxidized አይደለም. ዕድሜ ከ 150 ዓመት fluorine ይህ ባሕርይ ማንኛውንም የኬሚካል ዘዴ በ እንደሚያገኙት አይፈቀድላቸውም. ይህ ብቻ በኮረንታዊ በመጠቀም በተቻለ ነበር. ይሁን እንጂ, በ 1986 የአሜሪካ ኬሚስት ካርል Krayst የመጀመሪያው "የኬሚካል" ፍሎራይድ ስለማግኘት አለ. እሱም K ₂ MnF _6, እና HF መፍትሔ ማግኘት የሚችል antimony pentafluoride (SbF ₅₎ ተጠቅሟል.

Fluoro: valence እና oxidation ሁኔታ

የውጨኛው ቅርፊት አንድ አልተጣመረም በኤሌክትሮን halogens ይዟል. በ ድብልቆች ውስጥ fluorine ያለውን valence አንዱ ጋር እኩል ነው ለዚህ ነው. ይሁን እንጂ, VIIa ቡድን አባል አቶሞች -1 ጋር እኩል 7. ከፍተኛው fluorine መካከል valency እና oxidation ሁኔታ የኤሌክትሮማግኔቲክ ቁጥር መጨመር ይችላሉ. ኤለመንት ይህም በመሆኑ, በውስጡ valence ሼል ማራዘም አይችልም አቶም ከመስመር መ-የምሕዋር. በውስጡ መገኘት ወደ ሌሎች halogen-ነጻ ምስጋና እስከ 7 ወደ አንድ valence ሊሆን ይችላል.

ከፍተኛ oxidation አቅም አባል ሌሎች ንጥረ ከፍተኛ በተቻለ oxidation ሁኔታ ለማሳካት ያስችለዋል. Fluoro (valence እኔ) የለም ወይም በሌላ ማንኛውም halide ውስጥ አይደለም አንድ ውሁድ, ለመመስረት _{ይችላሉ:,} በራ trifluoride difluoride ብር (AgF ₂₎ (CoF ₃₎ heptafluoride rhenium ክሎሪንና (BrF ₅₎ እና አዮዲን heptafluoride pentafluoride (ማጣቀሻ ₇₎ (ከሆነ _7).

ግንኙነቶች

የቀመር fluorine (F ₂₎ አንድ አባል ሁለት አተሞች ያካተተ ነው. እሱ ዋህስ ወይም covalent fluorides በቅጽ, ሂሊየም እና ኒዮን በስተቀር ሁሉንም ከሌሎች ንጥረ ነገሮች ጋር በተያያዘ መግባት ይችላሉ. እንደ ኒኬል እንደ አንዳንድ ማዕድናት, በፍጥነት ወደ ብረት አባል ጋር ተጨማሪ ግንኙነት በመከላከል, halogen አንድ ንብርብር ተሸፍኗል. እንደ መለስተኛ ብረት, መዳብ, አሉሚኒየም, ወይም Monel (ኒኬል 66% እና 31.5% የመዳብ ቅይጥ) እንደ አንዳንድ ደረቅ ብረቶች fluorine ጋር ተራ የሙቀት ላይ ምላሽ አይደለም. 600 ° ሴ እስከ የሙቀት ላይ ኤለመንት ጋር መስራት ተስማሚ monel ነው; Sintered alumina 700 ° ሐ ድረስ የተረጋጋ ነው

Fluorocarbon ዘይቶች በጣም ተስማሚ ቅባቶች ናቸው. Element ኦርጋኒክ ቁሶች (ለምሳሌ, ጎማ, እንጨት እና የጨርቃ) ወደሚናቅም fluorine ብቻ በተቻለ የኦርጋኒክ ውህዶች መካከል እንዲሁ ቁጥጥር fluorination ልዩ ጥንቃቄ በመውሰድ ጊዜ ጋር በኃይል ምላሽ ይሰጣል.

ምርት

Fluorspar ፍሎራይድ ዋና ምንጭ ነው. ሃይድሮጂን ፍሎራይድ (HF) ምርት ውስጥ በግንባር አሀድ ውስጥ ሲያደርጋት የሰልፈሪክ አሲድ ወይም ይጣላል ብረት ጋር በዱቄት fluorspar ከ distilled ነው. የ distillation ተቋቋመ ካልሲየም ሰልፌት (CaSO _{4) ወቅት,} HF ውስጥ የማይሟሙ ነው. ወደ ሃይድሮጅን የፍሎራይድ መዳብ ወይም የብረት ዕቃ ውስጥ የክፍልፋይ distillation በ በበቂ anhydrous ሁኔታ ውስጥ ያገኘውን ብረት ሲሊንደሮች ውስጥ የሚከማች ነው. የንግድ ሃይድሮጂን ፍሎራይድ ውስጥ የተለመዱ ከቆሻሻው ወደ fluorspar ውስጥ ሲሊካ ፊት ምክንያት የተቋቋመው sulfurous እና የሰልፈሪክ አሲድ እና fluorosilicic አሲድ (ሸ ₂ SiF ₆₎ ናቸው. እርጥበት መከታተያዎች አንድ ጠንካራ ሌዊስ አሲድ ወደሚናቅም fluorine ጋር ህክምና በ ፕላቲነም electrodes በመጠቀም, ወይም በላይ በማከማቸት በኮረንታዊ በ ሊወገድ ይችላል (MF _5, በውስጧ መ - የብረት) ጨው (ቁ ₃ ሆይ) ⁺ (MF ₆₎ ለመመስረት የሚችል ^- ሸ ₂ ሆይ; + SbF _5; + HF → (ቁ ₃ ሆይ) ⁺ (SbF ₆₎ ^-.

የኢንዱስትሪ የኦርጋኒክ እና ምግብነት fluorine ውህዶች የተለያዩ ያለውን ዝግጅት ላይ ጥቅም ላይ የዋለው ሃይድሮጅን ፍሎራይድ, ለምሳሌ, natriyftoridalyuminiya (ናኦሚ ₃ ሰቬንሰንና ₆₎ የአልሙኒየም ብረት ማቅለጫ ውስጥ ኤሌክትሮ ሆኖ ተቀጣሪ ነው. ውሃው ውስጥ ሃይድሮጂን የፍሎራይድ ጋዝ አንድ መፍትሄ hydrofluoric አሲድ, የጽዳት እና ብርጭቆ መልካቸውም ወይም ሻጋታውን ወደ ጭጋግ በማካፈል ጥቅም ላይ የሚውለው ብረት ትልቅ መጠን እንዲህ ነው.

ህዋስ ማዘጋጀት ውኃ በሌለበት electrolytic ተጠቅሞ ነጻ. እነሱም በአጠቃላይ ከ30-70, 80-120 ወይም 250 ° ሐ መካከል የሙቀት ላይ ሃይድሮጅን ፍሎራይድ, (1 2.5-5 ላይ ሬሾ) የፖታስየም የፍሎራይድ መካከል መቅለጥ በኮረንታዊ ቅርጽ ያላቸው ሂደት ወቅት ኤሌክትሮ እንዲቀንስ ውስጥ የሃይድሮጂን የፍሎራይድ ይዘቶችን እና መቅለጥ ነጥብ ጭማሪን. ስለዚህ, ይህ የራሱ በተጨማሪም በቀጣይነት ቦታ ወስዶ አስፈላጊ ነው. የሙቀት 300 ° ሐ ይበልጣል ጊዜ በከፍተኛ ሙቀት ውስጥ ኤሌክትሮ ክፍል ተተክቷል Fluorine በደህንነት, አንድ ከማይዝግ ብረት ሲሊንደሮች ላይ ግፊት ስር ሊከማች ይችላል ኦርጋኒክ ንጥረ ርዝራዦች ነፃ ሲሊንደር ቫልቭ ከሆነ.

አጠቃቀም

Element ያሉ የክሎሪን trifluoride (ClF _3), ሰልፈር hexafluoride (SF ₆₎ ወይም በራ ያለ trifluoride (CoF ₃₎ እንደ ፍሎራይድ የተለያዩ ለማምረት ጥቅም ላይ _{ይውላል.} ክሎሪን ንጥረ እና በራ ኦርጋኒክ ውህዶች መካከል አስፈላጊ fluorinating ወኪሎች ናቸው. (ተገቢ ጥንቃቄ ጋር በቀጥታ fluorine ለዚህ ዓላማ ሊውል ይችላል). ሰልፈር hexafluoride አንድ gaseous dielectric ሆኖ ያገለግላል.

የናይትሮጅን ተበርዟል መጀመሪያ ትምህርት fluorine ብዙውን ጊዜ ነው ሃይድሮጂን አንድ ክፍል ወይም ሁሉንም halogen ተተክቷል ውስጥ ያሉ ተጓዳኝ fluorocarbons ለማቋቋም hydrocarbons ጋር ምላሽ ይሰጣል. የ በውጤቱም ንጥረ በአጠቃላይ ከፍተኛ መረጋጋት, የኬሚካል inertness, ከፍተኛ የኤሌክትሪክ ተከላካይ, እንዲሁም እንደ ሌሎች ጠቃሚ አካላዊ እና ኬሚካል ባህሪያት የሚታወቅ ነው.

Fluorination ደግሞ ከእርሷ (CoF ₃₎ በኮረንታዊ ወይም መፍትሄዎችን anhydrous ሃይድሮጂን ፍሎራይድ ውስጥ በራ trifluoride በኦርጋኒክ ውህዶች ሕክምና በማድረግ ሊሆን ይችላል. unsaturated fluorinated hydrocarbons ከ ምርት በተቀባባቸው እንደ ለንግድ የሚታወቀው እንደ polytetrafluoroethylene ያልሆኑ ዱላ ባህርያት, _[x (CF ₂ CF _2)], ጋር ጠቃሚ ፕላስቲክ.

ክሎሪን, ክሎሪንና ወይም አዮዲን የያዙ ኦርጋኒክ ንጥረ, እንደ dichlorodifluoromethane ያሉ ንጥረ ነገሮች (CL ₂ CF ₂₎ በሰፊው የቤተሰብ ማቀዝቀዣዎችን እና የአየር ማቀዝቀዣዎችን ውስጥ ጥቅም ላይ ነው refrigerant, ለማምረት fluorinated ነው. እንደ dichlorodifluoromethane እንደ ክሎሮፍሎሮካርቦን, በመሆኑ, የኦዞን ሽፋን ያለውን መመናመን ውስጥ ንቁ ሚና ይጫወታሉ እና ምርት እና አጠቃቀም አሁን hydrofluorocarbons የያዙ ተመራጭ refrigerant የተገደበ, እና ነበር.

የ አባል ደግሞ የኑክሌር ነዳጅ በማምረት ውስጥ የዩራኒየም-238 ከ የዩራኒየም-235 መለየት ያለውን gaseous ደረጃጀት ሂደት ውስጥ ጥቅም ላይ የዩራኒየም hexafluoride (UF ₆₎ ለማፍራት የሚውል ነው. እነዚህ በርካታ የኦርጋኒክ ውህዶች ለማዘጋጀት ጥቅም ላይ alkylation ምላሽ የሚሆን ጥሩ የሚያነሳሷቸው ጀምሮ ሃይድሮጂን ፍሎራይድ እና boron trifluoride (ቢ ኤፍ _3), አንድ የኢንዱስትሪ ሚዛን ላይ ምርት ነው. ሶዲየም ፍሎራይድ አብዛኛውን ጊዜ ልጆች ውስጥ የጥርስ ሰፍቶ ስርጭት ለመቀነስ ሲሉ ያለውን የመጠጥ ውሃ ታክሏል ነው. ከቅርብ ዓመታት ውስጥ, የመድኃኒት በግብርና መስኮች ውስጥ ያገኙትን የፍሎራይድ መጠን በጣም አስፈላጊ ትግበራ. fluorine መካከል መራጭ መተካት በአስገራሚ ንጥረ ለመፍጠርም ባህሪያት, መለወጥ.

ትንታኔ

ይህ በትክክል halogen ውህዶች መጠን ለመወሰን አስቸጋሪ ነው. 1 valence ጋር እኩል ነው ነጻ የፍሎራይድ,, ይህ HgF ₂ → የሜርኩሪ ኤችጂ + F ₂ oxidation በ _{ተገኝቷል,} እንዲሁም የሜርኩሪ ክብደት መጨመር እና ጋዝ መጠን ለውጥ መለካት ይቻላል. ወደ አባል አየኖች ፊት ለማግኘት ዋናው በጥራት ሙከራዎች ናቸው:

• የሰልፈሪክ አሲድ እርምጃ ስር ሃይድሮጂን ፍሎራይድ ውስጥ ምርጫ,
• ካልሲየም ክሎራይድ መፍትሔ በማከል የካልሲየም የፍሎራይድ አንድ ያስገድዳቸው መካከል ምስረታ,
• የሰልፈሪክ አሲድ ውስጥ ቢጫ የታይታኒየም መካከል discoloration tetraoxide መፍትሄ (TiO ₄₎ እና ሃይድሮጅን ፐርኦክሳይድ.

የመጠን ትንተናው ዘዴዎች:

• አሴቲክ አሲድ በመጠቀም ሶዲየም ካርቦኔት እና ዝቃጭ ህክምና ፊት የካልሲየም የፍሎራይድ ስለ ላብ,
• ሶዲየም ክሎራይድ እና አመራር ናይትሬት በማከል አመራር chlorofluoride ቀብሮታል,
• titration thorium ናይትሬት የሆነ መፍትሄ ጋር (የሚቀልጥ ከሆነ ንጥረ ማጎሪያ ውስጥ ውሳኔ) (Th [NO _{3] 4)} አመላካች እንደ ሶዲየም alizarinsulfonate በመጠቀም: Th (NO _{3) 4} + 4KF ↔ ThF _4; + 4KNO _3.

እንደ fluorocarbons እንደ Covalently መጠናከር fluorine (valence እኔ), ይበልጥ ውስብስብ ለመተንተን. ይህ F ትንታኔ ተከትሎ ከብረታማ ሶዲየም ጋር ግንኙነት ይጠይቃል ^- አየኖች ከላይ እንደተገለጸው.

አባል ባህሪያት

በመጨረሻም እኛ fluorine አንዳንድ ባህሪያት ማቅረብ:

• አቶሚክ ቁጥር: 9.
• አቶሚክ ክብደት: 18,9984.
• በተቻለ fluorine valency: 1.
• መቅለጥ ነጥብ: -219,62 ° ሐ
• ቦይሊንግ ነጥብ: -188 ° ሐ
• ጥግግት (1 ATM, 0 ° C): 1.696 ግ / L.
• በኤሌክትሮኒክ fluorine ቀመር: 1s 2S ^{2 2 5} _2p.