การสร้าง, การศึกษาระดับมัธยมและโรงเรียน
ฟลูออโรองค์ประกอบทางเคมี: คุณสมบัติจุลักษณะ
ฟลูออรีน (F) - ปฏิกิริยามากที่สุด องค์ประกอบทางเคมี และกลุ่มฮาโลเจนที่ง่ายที่สุดที่ 17 (VIIA) ของตารางธาตุ ฟลูออรีนลักษณะเนื่องจากความสามารถในการดึงดูดอิเล็กตรอน (ขั้วลบองค์ประกอบส่วนใหญ่) และขนาดที่เล็กของอะตอมนี้
ประวัติความเป็นมาของการค้นพบ
แร่ธาตุฟลูออรีนที่มี fluorspar ได้อธิบายไว้ใน 1529 โดยแพทย์เยอรมันและแร่ Georgiem Agrikoloy มันมีแนวโน้มว่ากรดไฮโดรฟลูออริกได้เป็นครั้งแรกในที่ไม่รู้จักภาษาอังกฤษ glassmaker 1720 GA 1771 ในนักเคมีชาวสวีเดนคาร์ลวิลเฮล์ชีลได้รับกรดไฮโดรฟลูออริกน้ำมันดิบเครื่องทำความร้อนใต้ fluorspar กับกรดซัลฟูริกเข้มข้นในโต้แก้วซึ่งส่วนใหญ่จะสึกกร่อนภายใต้การกระทำของผลิตภัณฑ์ที่เกิด . ดังนั้นในการทดลองต่อมาเรือที่ทำจากโลหะ เกือบกรดไฮดรัสที่ได้รับในปี 1809 สองปีต่อมานักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศสAndré-Marie Ampèreสันนิษฐานว่าสารไฮโดรเจนนี้กับองค์ประกอบที่ไม่รู้จักคลอรีนคล้ายคลึงซึ่งจะเสนอชื่อจากφθόριος Fluoro กรีก«หยุดชะงัก» fluorspar หันแคลเซียมฟลูออไร
ปล่อยฟลูออไรเป็นหนึ่งในแก้ปัญหาที่สำคัญของเคมีอนินทรีย์จนกระทั่งปี 1886 เมื่อนักเคมีชาวฝรั่งเศส Anri Muassan เป็นองค์ประกอบด้วยไฟฟ้าของการแก้ปัญหาของโพแทสเซียม hydrofluoride ไฮโดรเจนฟลูออไร สำหรับมันในปี 1906 เขาได้รับรางวัลโนเบล ความยากลำบากในการจัดการกับองค์ประกอบนี้และคุณสมบัติที่เป็นพิษมีส่วนทำให้ความคืบหน้าช้าฟลูออรีนในสาขาเคมีขององค์ประกอบนี้ จนกระทั่งสงครามโลกครั้งที่สองเขาเป็นคนอยากรู้อยากเห็นในห้องปฏิบัติการ แล้วอย่างไรก็ตามการใช้ยูเรเนียม hexafluoride ในการแยกไอโซโทปยูเรเนียมพร้อมกับการเพิ่มขึ้นในเชิงพาณิชย์ สารประกอบอินทรีย์ ขององค์ประกอบที่ทำให้มันเป็นสารเคมีที่นำผลประโยชน์ที่สำคัญ
ความแพร่หลาย
ฟลูออรีนที่มี fluorspar (fluorspar, Caf 2) มานานหลายศตวรรษถูกใช้เป็นฟลักซ์ (ตัวแทนทำความสะอาด) ในกระบวนการแปรรูปโลหะ แร่ต่อมาได้รับการพิสูจน์แหล่งที่มาขององค์ประกอบซึ่งยังเป็นชื่อ Fluor ไม่มีสีผลึก fluorite โปร่งใสภายใต้การส่องมีโทนสีน้ำเงิน สถานที่แห่งนี้เป็นที่รู้จักกันเรืองแสง
Fluoro - องค์ประกอบที่เกิดขึ้นในธรรมชาติเท่านั้นในรูปแบบของสารประกอบของยกเว้นสำหรับจำนวนเงินที่มีขนาดเล็กมากขององค์ประกอบฟรีใน fluorspar ที่เรเดียมสัมผัสกับรังสี เนื้อหาขององค์ประกอบในเปลือกโลกเป็นเรื่องเกี่ยวกับ 0.065% แร่ฟลูออไรขั้นพื้นฐานมี fluorspar, cryolite (นา 3 Alf 6), fluorapatite (Ca 5 [PO 4] 3 [F, Cl]), Topaz (Al 2 SiO 4 [F, โอไฮโอ] 2) และ lepidolite
คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของฟลูออรีน
ที่อุณหภูมิห้องก๊าซฟลูออรีนเป็นสีเหลืองอ่อนมีกลิ่นเกิดการระคายเคือง การสูดดมอันตราย เมื่อระบายความร้อนมันจะกลายเป็นของเหลวสีเหลือง มีเพียงหนึ่งไอโซโทปของธาตุสารเคมีเป็น - Fluoro-19
พลังงานไอออไนซ์แรกของฮาโลเจนที่สูงมาก (402 kcal / mol) ซึ่งเป็นรูปแบบความร้อนไอออนมาตรฐาน F + 420 kcal / mol
ขนาดที่เล็กขององค์ประกอบของอะตอมที่สามารถรองรับปริมาณที่ค่อนข้างใหญ่ของพวกเขารอบอะตอมกลางในรูปแบบส่วนใหญ่ของคอมเพล็กซ์มั่นคงตัวอย่างเช่น hexafluorosilicate (เออ 6) 2- geksaftoralyuminata และ (ALF 6) 3- Fluoro - องค์ประกอบที่มีคุณสมบัติที่แข็งแกร่งออกซิไดซ์ ไม่มีสารเคมีอื่น ๆ ไม่ได้ออกซิไดซ์ไอออนฟลูออไรมันจะกลายเป็นองค์ประกอบที่ฟรีและด้วยเหตุผลนี้รายการที่ไม่ได้อยู่ในรัฐอิสระในธรรมชาติ ลักษณะนี้ของฟลูออรีนมานานกว่า 150 ปีไม่ได้รับอนุญาตจะได้รับมันด้วยวิธีเคมีใด ๆ นี้เป็นไปได้เพียงผ่านการใช้กระแสไฟฟ้า อย่างไรก็ตามในปี 1986 นักเคมีชาวอเมริกันคาร์ล Krayst กล่าวเกี่ยวกับ "สารเคมี" ครั้งแรกที่ได้รับฟลูออไร เขาใช้ K 2 เอม 6 และพลวง pentafluoride (SBF 5) ซึ่งสามารถหาได้จากการแก้ปัญหากลุ่ม HF
Fluoro: จุและการเกิดออกซิเดชันของรัฐ
เปลือกนอกมีฮาโลเจน unpaired อิเล็กตรอน นั่นเป็นเหตุผลที่ความจุของฟลูออรีนในสารประกอบที่มีค่าเท่ากับหนึ่ง อย่างไรก็ตาม VIIA อะตอมองค์ประกอบกลุ่มสามารถเพิ่มจำนวนของอิเล็กตรอนจะจุของฟลูออรีน 7. สูงสุดและสถานะออกซิเดชันเท่ากับ -1 องค์ประกอบที่ไม่สามารถที่จะขยายความจุเปลือกของมันเพราะมันอะตอมออฟไลน์ D-โคจร ขอบคุณปราศจากฮาโลเจนอื่น ๆ กับการปรากฏตัวของมันอาจจะเป็นความจุถึง 7
องค์ประกอบความจุออกซิเดชันสูงจะช่วยให้บรรลุสถานะออกซิเดชันเป็นไปได้สูงสุดขององค์ประกอบอื่น ๆ Fluoro (จุ I) สามารถสร้างสารซึ่งไม่ได้อยู่หรือในลิดอื่น ๆ : สีเงิน difluoride (AGF 2), trifluoride โคบอลต์ (CoF 3) heptafluoride รีเนียม (Ref 7) pentafluoride โบรมีน (BRF 5) และไอโอดีน heptafluoride (IF 7)
สัมพันธ์
สูตรฟลูออรีน (F 2) ประกอบด้วยสองอะตอมของธาตุ เขาอาจจะใส่ลงไปในการเชื่อมต่อกับองค์ประกอบอื่น ๆ ทั้งหมดยกเว้นฮีเลียมและนีออนในรูปแบบฟลูออไรอิออนหรือโควาเลนต์ โลหะบางชนิดเช่นนิกเกิลปกคลุมอย่างรวดเร็วด้วยชั้นของฮาโลเจนป้องกันการสื่อสารต่อไปด้วยธาตุโลหะ บางโลหะแห้งเช่นเหล็กทองแดงอลูมิเนียมหรือ Monel (นิกเกิล 66% และโลหะผสมทองแดง 31.5%) ไม่ทำปฏิกิริยาที่อุณหภูมิสามัญฟลูออรีน จะทำงานร่วมกับองค์ประกอบที่อุณหภูมิสูงถึง 600 องศาเซลเซียสเป็นโมเนลที่เหมาะสม อลูมิเผามีเสถียรภาพถึง 700 องศาเซลเซียส
น้ำมัน Fluorocarbon เป็นน้ำมันหล่อลื่นที่เหมาะสมที่สุด องค์ประกอบที่ทำปฏิกิริยารุนแรงกับวัสดุอินทรีย์ (เช่นยางไม้และสิ่งทอ) fluorination ควบคุมเพื่อของสารอินทรีย์ฟลูออรีนธาตุเพียงเป็นไปได้เมื่อได้รับการระมัดระวังเป็นพิเศษ
การผลิต
fluorspar เป็นแหล่งที่มาหลักของฟลูออไร ในการผลิตไฮโดรเจนฟลูออไร (HF) จะกลั่นจาก fluorspar ผงกับกรดกำมะถันเข้มข้นในหน่วยตะกั่วหรือเหล็ก ในช่วงการกลั่นรูปแบบแคลเซียมซัลเฟต (CaSO 4) เป็นละลายใน HF ฟลูออไรไฮโดรเจน จะได้รับอยู่ในสภาพไม่มีน้ำเพียงพอโดยการกลั่นเศษทองแดงหรือเหล็กเรือและเก็บไว้ในถังเหล็ก สิ่งสกปรกที่พบบ่อยในไฮโดรเจนฟลูออไรในเชิงพาณิชย์เป็นกรดกำมะถันและซัลฟูริกและกรด fluorosilicic (H 2 เออ 6) เกิดขึ้นเนื่องจากการปรากฏตัวของซิลิกาใน fluorspar ที่ ร่องรอยของความชื้นอาจจะถูกลบออกจากกระแสไฟฟ้าโดยใช้ขั้วไฟฟ้าแพลทินัมโดยการรักษาด้วยฟลูออรีนธาตุหรือจัดเก็บมากกว่ากรดลูอิสแข็งแกร่ง (MF 5 ประเด็น M - โลหะ) ซึ่งสามารถสร้างเกลือ (H 3 O) + (MF 6) -: H 2 O + SBF 5 + HF → (H 3 O) + (SBF 6) -
ฟลูออไรไฮโดรเจนใช้ในการเตรียมความหลากหลายของอุตสาหกรรมอินทรีย์และอนินทรีสารประกอบฟลูออรีนเช่น natriyftoridalyuminiya (นา 3 Alf 6) เป็นลูกจ้างเป็นอิเล็กโทรไลในการหลอมโลหะอลูมิเนียม วิธีการแก้ปัญหาของก๊าซไฮโดรเจนฟลูออไรในน้ำมีการกล่าวถึงกรดไฮโดรฟลูออริกเป็นจำนวนมากของโลหะที่ใช้สำหรับการทำความสะอาดและขัดกระจกหรือการให้หมอกควันที่จะแกะสลักของมัน
การเตรียมมือถือฟรีโดยใช้ขั้นตอนด้วยไฟฟ้าในกรณีที่ไม่มีน้ำ พวกเขามักจะอยู่ในรูปแบบของโพแทสเซียมฟลูออไรละลายกระแสไฟฟ้าไฮโดรเจนฟลูออไร (ในอัตราส่วน 2.5-5 เพื่อ 1) ที่อุณหภูมิ 30-70, 80-120 หรือ 250 องศาเซลเซียส ในระหว่างกระบวนการเนื้อหาไฮโดรเจนฟลูออไรในอิเล็กโทรลดลงและเพิ่มขึ้นจุดหลอมเหลว ดังนั้นจึงเป็นสิ่งจำเป็นที่นอกจากนี้มันเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง ในอุณหภูมิสูงห้องอิเล็กจะถูกแทนที่เมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 300 องศาเซลเซียส ฟลูออรีนสามารถเก็บไว้ได้อย่างปลอดภัยภายใต้ความกดดันในถังสแตนเลสถ้าวาล์วถังฟรีร่องรอยของสารอินทรีย์
การใช้งานของ
องค์ประกอบที่จะใช้ในการผลิตที่หลากหลายของฟลูออไรเช่นคลอรีน trifluoride (CLF 3) กำมะถัน hexafluoride (เอสเอฟ 6) หรือโคบอลต์ trifluoride (CoF 3) สารประกอบคลอรีนและโคบอลต์เป็นตัวแทน fluorinating สำคัญของสารอินทรีย์ (ด้วยข้อควรระวังที่เหมาะสมฟลูออรีนโดยตรงสามารถนำมาใช้เพื่อการนี้) กำมะถัน hexafluoride ใช้เป็นอิเล็กทริกก๊าซ
ฟลูออรีนธาตุเจือจางด้วยไนโตรเจนมักจะทำปฏิกิริยากับสารไฮโดรคาร์บอนในรูปแบบที่สอดคล้องกัน fluorocarbons ซึ่งในบางส่วนหรือทั้งหมดของไฮโดรเจนจะถูกแทนที่ด้วยฮาโลเจน สารประกอบที่เกิดที่โดดเด่นด้วยความมั่นคงสูงความเฉื่อยเคมี, ความต้านทานไฟฟ้าสูงเช่นเดียวกับคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีอื่น ๆ ที่มีคุณค่าโดยทั่วไป
fluorination ยังสามารถทำได้โดยการรักษาของสารอินทรีย์ของโคบอลต์ trifluoride (CoF 3) กระแสไฟฟ้าหรือการแก้ปัญหาดังกล่าวในฟลูออไรไฮโดรเจนปราศจาก พลาสติกที่มีประโยชน์ที่มีคุณสมบัติไม่ติดเช่น polytetrafluoroethylene [(CF 2 CF 2) x] ที่รู้จักกันในเชิงพาณิชย์เป็นเทฟลอนผลิตจากสารไฮโดรคาร์บอน fluorinated ไม่อิ่มตัว
สารประกอบอินทรีย์ที่มีคลอรีนโบรมีนไอโอดีนหรือเป็น fluorinated ในการผลิตสารเช่น dichlorodifluoromethane (Cl 2 CF 2) สารทำความเย็นที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในตู้เย็นใช้ในครัวเรือนและเครื่องปรับอากาศ ตั้งแต่ chlorofluorocarbons เช่น dichlorodifluoromethane เล่นบทบาทที่สำคัญในการพร่องของชั้นโอโซนและการผลิตและการใช้งานของพวกเขาถูก จำกัด และตอนนี้สารทำความเย็นที่แนะนำมี hydrofluorocarbons
องค์ประกอบที่ยังถูกนำมาใช้ในการผลิตยูเรเนียม hexafluoride (UF 6) ใช้ในกระบวนการก๊าซกระจายแยกยูเรเนียม-235 จากยูเรเนียม-238 ในการผลิตเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ ฟลูออไรไฮโดรเจนและโบรอน trifluoride (BF 3) มีการผลิตในระดับอุตสาหกรรมเนื่องจากพวกเขาเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่ดีสำหรับปฏิกิริยา alkylation ใช้ในการเตรียมสารอินทรีย์หลาย โซเดียมฟลูออไรมักจะถูกเพิ่มลงในน้ำดื่มเพื่อลดอุบัติการณ์ของการเกิดโรคฟันผุในเด็ก ในปีที่ผ่านมาแอพลิเคชันที่สำคัญที่สุดของฟลูออไรมาในทางเภสัชกรรมและการเกษตรทุ่งนา เปลี่ยนตัวเลือกของฟลูออรีนอย่างมากเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางชีวภาพของสาร
การวิเคราะห์
มันเป็นเรื่องยากที่จะกำหนดจำนวนของสารฮาโลเจนได้อย่างถูกต้อง ฟลูออไรฟรีซึ่งมีค่าเท่ากับความจุของ 1, มันสามารถตรวจพบโดยการเกิดออกซิเดชันของสารปรอทปรอท + F 2 → HGF 2, และการวัดการเพิ่มขึ้นของน้ำหนักของปรอทและการเปลี่ยนแปลงปริมาณของก๊าซ การทดสอบคุณภาพหลักสำหรับการปรากฏตัวของไอออนขององค์ประกอบที่มี:
- การเลือกของไฮโดรเจนฟลูออไรภายใต้การกระทำของกรดซัลฟูริกที่
- การก่อตัวของตะกอนแคลเซียมฟลูออไรโดยการเติมสารละลายแคลเซียมคลอไรด์
- วิธีการแก้ปัญหาสีเหลืองเปลี่ยนสี tetraoxide จากไทเทเนียม (TiO 4) และไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ในกรดกำมะถัน
วิธีการวิเคราะห์เชิงปริมาณ:
- การตกตะกอนของแคลเซียมฟลูออไรในการปรากฏตัวของโซเดียมคาร์บอเนตและการรักษากากตะกอนโดยใช้กรดอะซิติก
- ฝาก chlorofluoride นำโดยการเพิ่มโซเดียมคลอไรด์และไนเตรทตะกั่ว
- ไตเตรท (กำหนดความเข้มข้นของสารที่ละลายในน้ำ) กับการแก้ปัญหาของไนเตรตทอเรียม (Th [3] 4) โดยใช้โซเดียม alizarinsulfonate เป็นตัวบ่งชี้นี้: Th (NO 3) 4 + 4KF ↔ THF 4 + 4KNO 3
ผูกมัด covalently ฟลูออรีน (จุฉัน) เช่น fluorocarbons ในการวิเคราะห์ที่ซับซ้อนมากขึ้น เรื่องนี้ต้องมีการเชื่อมต่อกับโลหะโซเดียมตามการวิเคราะห์ของ F - การไอออนที่อธิบายข้างต้น
คุณสมบัติขององค์ประกอบ
สุดท้ายเรานำเสนอคุณสมบัติของฟลูออรีนบาง:
- เลขอะตอม: 9
- น้ำหนักอะตอม: 18.9984
- จุฟลูออรีนเป็นไปได้: 1
- จุดหลอมเหลว: -219,62 องศาเซลเซียส
- จุดเดือด: -188 องศาเซลเซียส
- ความหนาแน่น (1 ATM, 0 ° C): 1,696 กรัม / ลิตร
- สูตรฟลูออรีนอิเล็กทรอนิกส์: 1s 2s 2 2 5 2p
Similar articles
Trending Now