FormasiPendidikan menengah dan sekolah

Fluoro unsur kimia: sifat valensi karakteristik

Fluor (F) - paling reaktif unsur kimia dan kelompok halogen termudah 17 (VIIA) dari tabel periodik. Karakteristik fluor ini karena kemampuannya untuk menarik elektron (unsur yang paling elektronegatif) dan ukuran kecil atom nya.

Sejarah penemuan

Mineral fluor yang mengandung fluorspar digambarkan pada tahun 1529 oleh dokter Jerman dan mineralogi Georgiem Agrikoloy. Sangat mungkin bahwa asam fluorida pertama kali diperoleh di glassmaker bahasa Inggris yang tidak diketahui 1720 GA 1771 di kimiawan Swedia Carl Wilhelm Scheele diperoleh asam fluorida mentah di bawah pemanasan fluorspar dengan asam sulfat pekat dalam retort kaca, yang sebagian besar berkarat di bawah aksi produk yang dihasilkan . Oleh karena itu, dalam percobaan berikutnya, kapal terbuat dari logam. Hampir asam anhidrat diperoleh pada tahun 1809 tahun, dua tahun kemudian fisikawan Perancis André-Marie amper diasumsikan bahwa senyawa hidrogen ini dengan unsur yang tidak diketahui, analog klorin, yang diusulkan nama dari fluoro φθόριος Yunani, «gangguan». Fluorspar berbalik kalsium fluorida.

rilis fluoride adalah salah satu masalah yang belum terpecahkan utama kimia anorganik sampai 1886, ketika kimiawan Perancis Anri Muassan adalah unsur dengan elektrolisis larutan kalium hydrofluoride dalam hidrogen fluorida. Untuk itu pada tahun 1906, ia menerima Hadiah Nobel. Kesulitan dalam menangani elemen ini dan sifat beracun kontribusi fluor lambatnya kemajuan dalam bidang kimia dari unsur ini. Sampai Perang Dunia II ia keingintahuan laboratorium. Kemudian, bagaimanapun, penggunaan uranium hexafluoride dalam pemisahan isotop uranium, bersama dengan peningkatan komersial senyawa organik dari elemen, sehingga bahan kimia yang membawa manfaat yang signifikan.

kelaziman

Fluor yang mengandung fluorspar (fluorspar, CaF 2) selama berabad-abad telah digunakan sebagai fluks (agen pembersih) dalam proses metalurgi. Mineral kemudian terbukti menjadi sumber unsur, yang juga bernama Fluor. Tidak berwarna transparan kristal fluorit bawah pencahayaan memiliki warna kebiru-biruan. Properti ini dikenal sebagai fluoresensi.

Fluoro - unsur yang terjadi di alam hanya dalam bentuk senyawanya, kecuali untuk jumlah yang sangat kecil dari unsur bebas di fluorspar, radium terkena radiasi. Isi dari elemen di kerak bumi adalah sekitar 0,065%. Mineral fluoride dasar fluorspar, kriolit (Na 3 Alf 6), fluorapatite (Ca 5 [PO 4] 3 [F, Cl]), Topaz (Al 2 SiO 4 [F, OH] 2) dan lepidolite.

sifat fisik dan kimia fluor

Pada suhu kamar, gas fluor adalah kuning pucat dengan bau menjengkelkan. Menghirup yang berbahaya. Setelah pendinginan itu menjadi cairan kuning. Hanya ada satu isotop stabil dari unsur kimia - fluoro-19.

Energi ionisasi pertama dari halogen yang sangat tinggi (402 kkal / mol), yang merupakan formasi kation panas standar F + 420 kkal / mol.

Ukuran kecil dari unsur atom dapat menampung jumlah yang relatif besar mereka di sekitar atom pusat untuk membentuk pluralitas kompleks yang stabil, misalnya, hexafluorosilicate (SIF 6) 2- geksaftoralyuminata dan (Alf 6) 3. Fluoro - unsur yang memiliki sifat-sifat pengoksidasi kuat. Tidak ada substansi lain tidak teroksidasi anion fluoride, ternyata menjadi elemen bebas, dan untuk alasan ini item tersebut tidak dalam keadaan bebas di alam. Karakteristik ini fluor untuk berumur lebih dari 150 tahun tidak diperbolehkan untuk mendapatkannya dengan metode kimia. Ini hanya mungkin melalui penggunaan elektrolisis. Namun demikian, pada tahun 1986 kimiawan Amerika Karl Krayst mengatakan tentang pertama "kimia" mendapatkan fluoride. Dia menggunakan K 2 MNF 6, dan antimon pentafluorida (SBF 5), yang dapat diperoleh dari solusi HF.

Fluoro: valensi dan oksidasi negara

Kulit luar berisi halogen elektron tidak berpasangan. Itu sebabnya valensi fluor dalam senyawa sama dengan satu. Namun, VIIA atom unsur kelompok dapat meningkatkan jumlah elektron ke valensi 7. fluor Maksimum dan oksidasi yang sama dengan -1. Elemen ini tidak dapat memperpanjang shell valensi, karena secara offline atom d-orbital. bebas halogen lain berkat kehadirannya dapat menjadi valensi hingga 7.

oksidasi unsur kapasitas tinggi memungkinkan untuk mencapai kemungkinan keadaan oksidasi tertinggi elemen lainnya. Fluoro (valensi I) dapat membentuk senyawa, yang tidak ada atau dalam halida lainnya: silver difluorida (AGF 2), kobalt trifluorida (CoF 3) heptafluoride renium (ref 7) pentafluorida bromin (BrF 5) dan yodium heptafluoride (IF 7).

koneksi

Formula fluor (F 2) terdiri dari dua atom dari unsur. Dia mungkin masuk ke dalam hubungan dengan semua elemen lain kecuali helium dan neon, untuk membentuk ionik atau kovalen fluorida. Beberapa logam seperti nikel, cepat ditutupi oleh lapisan halogen, mencegah komunikasi lebih lanjut dengan unsur logam. Beberapa logam kering seperti baja ringan, tembaga, aluminium, atau Monel (nikel 66% dan 31,5% paduan tembaga) tidak bereaksi pada suhu biasa dengan fluor. Untuk bekerja dengan elemen pada suhu sampai 600 ° C adalah monel yang cocok; alumina sinter stabil sampai dengan 700 ° C

Minyak fluorocarbon adalah pelumas yang paling sesuai. Elemen bereaksi hebat dengan bahan organik (misalnya, karet, kayu dan tekstil) fluorination sehingga dikendalikan dari senyawa organik unsur fluor hanya mungkin ketika mengambil tindakan pencegahan khusus.

produksi

Fluorspar adalah sumber utama dari fluoride. Dalam produksi hidrogen fluorida (HF) disuling dari fluorspar bubuk dengan asam sulfat pekat dalam unit memimpin atau besi cor. Selama distilasi membentuk kalsium sulfat (CaSO 4), tidak larut dalam HF. Hidrogen fluorida diperoleh dalam keadaan cukup anhidrat dengan distilasi fraksional di tembaga atau baja kapal dan disimpan dalam silinder baja. kotoran umum di hidrogen fluorida komersial asam sulfur dan sulfat dan asam fluorosilicic (H 2 SIF 6) terbentuk karena adanya silika di fluorspar tersebut. Jejak kelembaban dapat dihilangkan dengan elektrolisis menggunakan elektroda platinum oleh pengobatan dengan fluor elemental, atau menyimpan lebih asam Lewis kuat (MF 5, dimana M - logam) yang dapat membentuk garam (H 3 O) + (MF 6) -: H 2 O + SBF 5 + HF → (H 3 O) + (SBF 6) -.

The hidrogen fluorida digunakan dalam penyusunan berbagai senyawa fluor organik dan anorganik industri, misalnya, natriyftoridalyuminiya (Na 3 Alf 6) digunakan sebagai elektrolit dalam peleburan logam aluminium. Sebuah solusi dari gas hidrogen fluorida dalam air dikatakan asam fluorida, sejumlah besar logam yang digunakan untuk membersihkan dan untuk memoles kaca atau menyampaikan kabut untuk etsa-nya.

Persiapan sel bebas dengan menggunakan prosedur elektrolit dalam ketiadaan air. Biasanya mereka dalam bentuk kalium fluorida mencair elektrolisis hidrogen fluorida (dalam rasio 2,5-5 1) pada suhu 30-70, 80-120 atau 250 ° C. Selama proses isi hidrogen fluorida dalam penurunan elektrolit dan naik titik leleh. Oleh karena itu, perlu bahwa penambahan yang berlangsung terus menerus. Dalam suhu tinggi ruang elektrolit diganti ketika suhu melebihi 300 ° C. Fluor dapat disimpan dengan aman di bawah tekanan dalam silinder stainless steel, jika silinder katup bebas dari jejak zat organik.

penggunaan

Elemen digunakan untuk menghasilkan berbagai fluoride seperti klorin trifluorida (ClF 3), sulfur heksafluorida (SF 6) atau kobalt trifluorida (CoF 3). senyawa klorin dan kobalt adalah agen fluorinating penting dari senyawa organik. (Dengan tindakan pencegahan yang tepat langsung fluor dapat digunakan untuk tujuan ini). Sulfur heksafluorida digunakan sebagai dielektrik gas.

Fluor unsur diencerkan dengan nitrogen sering bereaksi dengan hidrokarbon untuk membentuk sesuai fluorocarbons di mana sebagian atau seluruh hidrogen diganti dengan halogen. Senyawa yang dihasilkan umumnya ditandai dengan stabilitas tinggi, inertness kimia, hambatan listrik yang tinggi, serta sifat fisik dan kimia berharga lainnya.

Fluorination juga dapat dilakukan dengan pengobatan senyawa organik kobalt trifluorida (CoF 3) elektrolisis atau solusi daripadanya di hidrogen fluorida anhidrat. plastik berguna dengan sifat non-stick, seperti politetrafluoroetilena [(CF 2 CF 2) x], yang dikenal secara komersial sebagai Teflon, yang dihasilkan dari hidrokarbon fluorinated tak jenuh.

senyawa organik yang mengandung klorin, bromin atau iodin, yang flouride untuk menghasilkan zat seperti dichlorodifluoromethane (Cl 2 CF 2) refrigeran, yang secara luas digunakan dalam lemari es rumah tangga dan AC. Sejak chlorofluorocarbon, seperti dichlorodifluoromethane, berperan aktif dalam penipisan lapisan ozon dan produksi dan penggunaannya dibatasi, dan sekarang refrigeran disukai mengandung hidrofluorokarbon.

Unsur ini juga digunakan untuk memproduksi uranium hexafluoride (UF 6) yang digunakan dalam proses difusi gas memisahkan uranium-235 dari uranium-238 dalam pembuatan bahan bakar nuklir. Hidrogen fluorida dan boron trifluorida (BF 3) diproduksi pada skala industri, karena mereka adalah katalis yang baik untuk reaksi alkilasi digunakan untuk menyiapkan banyak senyawa organik. Sodium fluoride biasanya ditambahkan ke air minum untuk mengurangi kejadian karies gigi pada anak-anak. Dalam beberapa tahun terakhir, aplikasi yang paling penting dari fluoride yang diperoleh dalam farmasi dan bidang pertanian. substitusi selektif fluor secara dramatis mengubah sifat biologis zat.

analisis

Sulit untuk secara akurat menentukan jumlah senyawa halogen. fluoride gratis, yang sama dengan valensi 1, dapat dideteksi oleh oksidasi merkuri Hg + F 2 → HGF 2, dan mengukur peningkatan berat merkuri dan perubahan volume gas. Tes kualitatif utama untuk kehadiran ion dari unsur ini adalah:

  • pemilihan hidrogen fluorida bawah aksi asam sulfat,
  • pembentukan endapan kalsium fluorida dengan menambahkan larutan kalsium klorida,
  • solusi kuning perubahan warna tetraoxide dari titanium (TiO 4) dan hidrogen peroksida dalam asam sulfat.

metode analisis kuantitatif:

  • pengendapan kalsium fluorida di hadapan natrium karbonat dan pengolahan lumpur menggunakan asam asetat,
  • menyetorkan chlorofluoride memimpin dengan menambahkan natrium klorida dan nitrat memimpin,
  • titrasi (penentuan konsentrasi zat terlarut) dengan larutan thorium nitrat (Th [NO 3] 4) menggunakan sodium alizarinsulfonate sebagai indikator: Th (NO 3) 4 + 4KF ↔ THF 4 + 4KNO 3.

Kovalen fluor (valensi I), seperti fluorocarbons untuk menganalisis lebih rumit. Hal ini memerlukan koneksi dengan natrium logam, diikuti dengan analisis F - ion seperti dijelaskan di atas.

sifat-sifat unsur

Akhirnya kami menyajikan beberapa sifat dari fluor:

  • nomor atom: 9.
  • Berat atom: 18,9984.
  • Kemungkinan fluor valensi: 1.
  • Titik lebur: -219,62 ° C.
  • Titik didih: -188 ° C.
  • Density (1 atm, 0 ° C): 1696 g / l.
  • Elektronik rumus fluor: 1s 2s 2 2 5 2p.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 delachieve.com. Theme powered by WordPress.