Вправи. Живлення. Дієти. Тренування. Спорт

Як лікувати розтяг м'язів гомілки. Як розтягнути м'язи ніг | Відео: правильне накладання еластичної пов'язки при розтягуванні гомілкостопа

Перше з'єднання фтору - флюорит (плавиковий шпат) CaF 2 - описано наприкінці XV століття під назвою "флюор" (від fluere - "текти", за властивістю цієї сполуки знижувати температуру плавлення руди та збільшувати плинність розплаву). У 1771 Карл Шееле отримав плавикову кислоту. Як один з елементів плавикової кислоти, елемент фтор був передбачений в 1810, а виділений у вільному вигляді лише 76 років через Анрі Муассаном в 1886 електролізом рідкого безводного фтористого водню, що містить домішка кислого фториду калію KHF 2 .
Назва "фтор" (від грец. fqoroz- руйнування), запропоноване Андре Ампером в 1810 році, вживається в російській та деяких інших мовах; у багатьох країнах прийнято назви, похідні від латинського "Fluor".

Знаходження в природі, отримання:

Фтор є "чистим елементом", тобто в природі міститься тільки ізотоп фтору 19 F. Відомі 17 радіоактивних ізотопів фтору з масовим числом від 14 до 31. Найбільш довготривалим з них є 18 F з періодом напіврозпаду 109,8 хвилини, що використовується у позитрон-емісійній томографії.
У лабораторних умовах фтор можна одержувати за допомогою електролізу. У мідний посуд 1, заповнений розплавом KF·3HF поміщають мідний посуд 2, що має отвори в дні. У посудину 2 поміщають товстий нікелевий анод. Катод поміщається в посудину 1. Таким чином, в процесі електролізу, газоподібний фтор виділяється з трубки 3, а водень з трубки 4. .
У 1986 році, під час підготовки до конференції з приводу святкування 100-річчя відкриття фтору, Карл Крісте відкрив спосіб чисто хімічного одержання фтору з використанням реакції у фтороводородному розчині K 2 MnF 6 та SbF 5 при 150 °C: 2K 2 MnF 6 + 4Sb 5 = 4KSbF 6 + 2MnF 3 + F 2
Хоча цей метод немає практичного застосування, він демонструє, що електроліз необов'язковий.
Промислове виробництво фтору здійснюється електролізом розплаву кислого фториду калію KF·3HF (часто з додаваннями фториду літію) при температурі близько 100°С сталевих електролізерах зі сталевим катодом і вугільним анодом.

Фізичні властивості:

Слабко світло-жовтогарячий газ, у малих концентраціях запах нагадує одночасно озон і хлор, дуже агресивний і отруйний. Зріджується при 88 К, при 55 К переходить у твердий стан з молекулярними кристалічними гратами, які можуть перебувати в декількох модифікаціях. Структура a-фтору (стабільна при атмосферному тиску) є моноклінною гранецентрованою.

Хімічні властивості:

Найактивніший неметал, що бурхливо взаємодіє майже з усіма речовинами (рідкісні винятки - фторопласти), і з більшістю з них - з горінням і вибухом. Контакт фтору з воднем призводить до займання та вибуху навіть при дуже низьких температурах (до -252°C). Фтор також здатний окислювати кисень утворюючи фторид кисню OF 2 .
З азотом фтор реагує лише в електричному розряді, з платиною – за температури червоного гартування. Деякі метали (Fe, Су, Al, Ni, Mg, Zn) реагують з фтором з утворенням захисної плівки фторидів, що перешкоджає подальшій реакції.
Фтор взаємодіє з багатьма складними речовинами. Він замінює всі галогени в галогеніди, легко фторуються сульфіди, нітриди та карбіди. Гідриди металів утворюють з фтором на холоді фторид металу та HF; аміак (у парах) - N 2 та HF. Фтор заміщує водень у кислотах або металах у їх солях:
НNО 3 (або NaNO 3) + F 2 => FNO 3 + HF (або NaF);
Карбонати лужних та лужноземельних металів реагують з фтором при звичайній температурі; при цьому виходять відповідний фторид, 2 і 2 .
У атмосфері фтору горить навіть вода: 2F 2 + 2H 2 O = 4HF + O 2 .
Фтор активно реагує з органічними речовинами.

Найважливіші сполуки:

Фтороводород- безбарвний газ з різким запахом, при кімнатній температурі існує переважно у вигляді димеру H 2 F 2 нижче 19,9 ° C - безбарвна рухлива рідина. Добре розчинний у воді у будь-якому відношенні з утворенням фтороводородної (плавикової) кислоти. Утворює азеотропну суміш з концентрацією 35,4% HF, димить на повітрі (внаслідок утворення з парами води дрібних крапельок розчину) і сильно роз'їдає стінки дихальних шляхів.
Фторид кисню OF 2 безбарвний отруйний газ, малорозчинний у воді. Отримують реакцією фтору з розб. розчином лугу: 2NaОH + 2F 2 => OF 2 + 2NaF + H 2 O. Сильний окислювач.
Суміш парів води та дифториду кисню вибухонебезпечна: H 2 O + OF 2 = 2HF + O 2 .
Гексафторид сірки, SF 6 (елегаз) - важкий газ, практично безбарвний, має високі електроізолюючі властивості, високою напругою пробою, при цьому практично інертний.
Фторидиметалів - типові солі, зазвичай менш розчинні, ніж відповідні хлориди, але AgF краще розчинний, ніж інші галогеніди срібла.

Застосування:

Газоподібний фтор використовується для отримання:
- гексафториду урану UF 6 з UF 4 , що застосовується для поділу ізотопів урану для ядерної промисловості,
- OF 2 , трифтористий хлор ClF 3 - фторуючі агенти та потужні окислювачі ракетного палива,
- шестифтористої сірки SF 6 - газоподібний ізолятор в електротехнічній промисловості,
- фреонів - хороших холодоагентів,
- тефлонів - хімічно інертних полімерів,
- гексафтороалюмінату натрію - для подальшого одержання алюмінію електролізом і т.д.

Осипов Антон Анатолійович
ХФ ТюмГУ, 561/2 група

Джерела:
Фтор // Вікіпедія. Дата поновлення: 20.01.2019. URL:

71 пм Енергія іонізації
(Перший електрон) 1680,0 (17,41) кДж/моль (еВ) Електронна конфігурація 2s 2 2p 5 Хімічні властивості Ковалентний радіус 72 пм Радіус іона (-1e)133 пм Електронегативність
(за Полінгом) 3,98 Електродний потенціал 0 Ступені окислення −1 Термодинамічні властивості простої речовини Щільність (при −189 °C)1,108 /см ³ Молярна теплоємність 31,34 Дж /( · моль) Теплопровідність 0,028 Вт /( ·) Температура плавлення 53,53 Теплота плавлення (F-F) 0,51 кДж/моль Температура кипіння 85,01 Теплота випаровування 6,54 (F-F) кДж /моль Молярний обсяг 17,1 см ³/моль Кристалічні грати простої речовини Структура ґрат моноклінна Параметри решітки 5,50 b=3,28 c=7,28 β=90.0 Відношення c/a — Температура Дебая n/a
F 9
18,9984
2s 2 2p 5
Фтор

Хімічні властивості

Найактивніший неметал, що бурхливо взаємодіє майже з усіма речовинами (рідкісні винятки — фторопласти), і з більшістю з них — з горінням і вибухом. Контакт фтору з воднем призводить до займання та вибуху навіть при дуже низьких температурах (до -252°C). В атмосфері фтору горять навіть вода і платина: урану для ядерної промисловості.
трифтористого хлору ClF 3 - фторуючий агент і потужний окислювач ракетного палива
шестифтористої сірки SF 6 - газоподібний ізолятор в електротехнічній промисловості.
фторидів металів (наприклад, W і V), які мають деякі корисні властивості
фреонів - хороших холодоагентів
тефлонів - хімічно інертних полімерів
гексафтороалюмінату натрію - для подальшого отримання алюмінію електролізом
різних сполук фтору

Ракетна техніка

З'єднання фтору широко застосовуються в ракетній техніці як окисник ракетного палива.

Застосування у медицині

З'єднання фтору широко застосовуються в медицині як кровозамінники.

Біологічна та фізіологічна роль

Фтор є життєво необхідним організму елементом. В організмі людини фтор, переважно, міститься в емалі зубів у складі фторапатиту - Ca 5 F(PO 4) 3 . При недостатньому (менше 0,5 мг/літр питної води) або надмірному (понад 1 мг/літр) споживанні фтору організмом можуть розвиватися захворювання зубів: карієсу та флюорозу (крапчастості емалі) та остеосаркоми, відповідно.

Для профілактики карієсу рекомендується використовувати зубні пасти з добавками фтору або вживати фторовану воду (до концентрації 1 мг/л), або застосовувати місцеві аплікації 1-2% розчином фториду натрію або олова фториду. Такі дії можуть скоротити ймовірність появи карієсу на 30-50%.

Гранично допустима концентрація пов'язаного фтору в повітрі в промислових приміщеннях дорівнює 0,0005 мг/літр.

Додаткова інформація

Фтор, Fluorum, F(9)
Фтор (Fluorine, франц. і нім. Fluor) отримано у вільному стані в 1886 р., але його сполуки відомі давно і широко застосовувалися у металургії та виробництві скла. Перші згадки про флюорит (СаР,) під назвою плавиковий шпат (Fliisspat) відносяться до XVI ст. В одному з творів, що приписуються легендарному Василеві Валентину, згадуються пофарбовані в різні кольори камені — флюсе (Fliisse від латів. fluere — текти, литися), які застосовувалися як плавні при виплавці металів. Про це ж пишуть Агрікола та Лібавіус. Останній вводить спеціальні назви для цього плавня - плавиковий шпат (Flusspat) і мінеральний плавик. Багато авторів хіміко-технічних творів XVII та XVIII ст. описують різні види плавикого шпату. У Росії це каміння іменувалися плавик, спалт, спат; Ломоносов відносив це каміння до розряду селенітів і називав шпатом або флусом (кришталевий флус). Російські майстри, а також збирачі колекцій мінералів (наприклад, у XVIII ст. князь П. Ф. Голіцин) знали, що деякі види шпатів при нагріванні (наприклад, у гарячій воді) світяться у темряві. Втім, ще Лейбніц у своїй історії фосфору (1710) згадує у зв'язку з цим про термофосфор (Thermophosphorus).

Очевидно, хіміки і хіміки-ремісники познайомилися з плавиковою кислотою пізніше XVII в. У 1670 р. нюрнберзький ремісник Шванхард використовував плавиковий шпат у суміші із сірчаною кислотою для витравлювання візерунків на скляних келихах. Однак у той час природа плавикового шпату та плавикової кислоти була зовсім невідома. Вважали, наприклад, що протравлюючу дію в процесі Шванхарда надає крем'яна кислота. Цю помилкову думку усунув Шееле, довівши, що при взаємодії плавикового шпату з сірчаною кислотою крем'яна кислота виходить в результаті роз'їдання скляної реторти плавикової кислотою, що утворюється. Крім того, Шееле встановив (1771), що плавиковий шпат є поєднанням вапняної землі з особливою кислотою, яка отримала назву «Шведська кислота».

Лавуазьє визнав радикал плавикової кислоти (radical fluorique) простим тілом і включив його до своєї таблиці простих тіл. У більш менш чистому вигляді плавикова кислота була отримана в 1809 r. Гей-Люссаком та Тенаром шляхом перегонки плавикового шпату із сірчаною кислотою у свинцевій або срібній реторті. При цій операції обидва дослідники отримали отруєння. Справжню природу плавикової кислоти встановив 1810 р. Ампер. Він відкинув думку Лавуазьє про те, що в плавиковій кислоті повинен бути кисень, і довів аналогію цієї кислоти з хлористоводневою кислотою. Про свої висновки Ампер повідомив Деві, котрий незадовго до цього встановив елементарну природу хлору. Деві повністю погодився з доводами Ампера і витратив чимало зусиль отримання вільного фтору електролізом плавикової кислоти та інші шляхами. Зважаючи на сильну роз'їдну дію плавикової кислоти на скло, а також на рослинні та тваринні тканини, Ампер запропонував назвати елемент, що міститься в ній, фтором (грец.- руйнування, загибель, мор, чума і т. д.). Однак Деві не прийняв цієї назви і запропонував іншу — флюорин (Fluorine) за аналогією з тодішньою назвою хлору — хлорин (Chlorine), обидві назви досі вживаються англійською мовою. У російській збереглася назва, дана Ампером.

Численні спроби виділити вільний фтор у ХІХ ст. не призвели до успішних результатів. Лише 1886 р. Муассану вдалося зробити і отримати вільний фтор як газу жовто-зеленого кольору. Оскільки фтор є надзвичайно агресивним газом, Муассану довелося подолати безліч труднощів, як він знайшов матеріал, придатний для апаратури у дослідах з фтором. U-подібна трубка для електролізу фтористоводневої кислоти при 55°С (охолоджувана рідким хлористим метилом) була зроблена з платини з пробками з плавикового шпату. Після того, як були досліджені хімічні та фізичні властивості вільного фтору, він знайшов широке застосування. Зараз фтор - один із найважливіших компонентів синтезу фторорганічних речовин широкого асортименту. У російській літературі початку ХІХ ст. фтор називався по-різному: основа плавикової кислоти, флуорин (Двігубський,1824), плавковість (Іовський), флюор (Щеглов, 1830), флуор, плавик, плавикотвор. Гесс з 1831 р. ввів у вжиток назву фтор.

Фтору властиві всі особливості побратимів по підгрупі, проте він подібний до людини без почуття міри: все збільшено до крайності, до краю. Це насамперед становищем елемента № 9 у періодичної системі та її електронної структурою. Його місце у таблиці Менделєєва – «полюс неметалевих властивостей», правий верхній кут. Атомна модель фтору: заряд ядра 9+, два електрони розташовані на внутрішній оболонці, сім - на зовнішній. Кожен атом завжди прагне стійкого стану. Для цього потрібно заповнити зовнішній електронний шар. Атом фтору в цьому сенсі – не виняток. Захоплено восьмий електрон, і мету досягнуто – утворено іон фтору з «насиченою» зовнішньою оболонкою.

Число приєднаних електронів показує, що негативна валентність фтору дорівнює 1-; на відміну інших галогенів неспроможна виявляти позитивну валентність.

Прагнення заповнення зовнішнього електронного шару до восьмиелектронної конфігурації у фтору винятково велике. Тому він має надзвичайну реакційну здатність і утворює сполуки майже з усіма елементами. Зовсім недавно більшість хіміків вважали, і на те були підстави, що благородні гази не можуть утворювати справжні хімічні сполуки. Однак невдовзі три з шести елементів-«затворників» не змогли встояти перед натиском напрочуд агресивного фтору. Починаючи з 1962 р. отримані фториди, а через них - та інші сполуки криптону, ксенону та радону.

Утримати фтор від реакції дуже важко, але часто не легше вирвати його атоми з'єднань. Тут грає роль ще один фактор - дуже малі розміри атома та іона фтору. Вони приблизно в півтора рази менші, ніж у хлору, і вдвічі менші, ніж у йоду.

Очевидно, що чим більші розміри атомів галогену, тим менше їх розміщується навколо атома молібдену. Максимально можлива валентність молібдену реалізується лише у поєднанні з атомами фтору, малий розмір яких дозволяє «упакувати» молекулу найбільш щільно.

Атоми фтору мають дуже високу електронегативність, тобто здатність притягувати електрони: при взаємодії з киснем фтор утворює сполуки, в яких кисень заряджений позитивно. Гаряча вода згоряє у струмені фтору з утворенням кисню. Чи не так, винятковий випадок? Кисень виявився не причиною, а наслідком горіння.

Не тільки вода, але й інші зазвичай негорючі матеріали, такі, як азбест, цегла, багато металів, спалахують у струмені фтору. Бром, йод, сірка, селен, телур, фосфор, миш'як, сурма, кремній, деревне вугілля самозаймаються у фторі вже за нормальної температури, а за невеликому нагріванні така ж доля осягає і шляхетні платинові метали, відомі своєю хімічної пасивністю.

Тому не дивно сама назва фтору. У перекладі з грецької це слово означає «руйнівний».

Фтор чи флюор?

Фтор - руйнівний - дивовижно підходяща назва. Однак за кордоном найбільш поширене інше ім'я елемента № 9 – флюор, що у перекладі з латинського означає «плинний».

Ця назва більше підходить не до фтору, а до деяких його сполук і бере свій початок від флюориту або плавикового шпату – першого з'єднання фтору, використаного людиною. Очевидно, ще в давнину люди знали про здатність цього мінералу знижувати температуру плавлення руд та металургійних шлаків, але, природно, не знали його складу. Флюором назвали головну складову цього мінералу, ще невідомий хімікам елемент.

Ця назва настільки вкоренилася в умах вчених, що логічно виправдана пропозиція про перейменування елемента, висунута в 1816 р., не знайшла підтримки. Адже в ці роки йшли посилені пошуки флюору, вже було накопичено чимало експериментальних даних, що підтверджували руйнівні здібності флюору та його сполук. Та й авторами пропозиції були не хто-небудь, а найбільші вчені того часу Андре Ампер та Хемфрі Деві. І все-таки фтор залишався флюором.
Жертви? - Ні, герої

Перша згадка про флюор і флюорит відноситься до XV ст.

На початку XVIII ст. була відкрита плавикова кислота - водний розчин фтористого водню, а 1780 р. відомий шведський хімік Карл Вільгельм Шееле вперше висловив думку, що в цій кислоті міститься новий активний елемент. Однак, щоб підтвердити здогад Шееле і виділити фтор (або флюор), хімікам знадобилося більше 100 років, ціле століття наполегливої ​​роботи багатьох вчених із різних країн.

Сьогодні ми знаємо, що фтор дуже токсичний, що робота з ним та його сполуками потребує великої обережності та продуманих заходів захисту. Першовідкривачі фтору могли про це тільки здогадуватися, та й то не завжди. Тому історія відкриття фтору пов'язані з іменами багатьох героїв науки. Англійські хіміки брати Томас і Георг Нокс намагалися отримати фтор із фторидів срібла та свинцю. Досліди скінчилися трагічно: Георг Нокс став інвалідом, Томас загинув. Така ж доля спіткала Д. Ніклеса і П. Лайєта. Визначний хімік ХІХ ст. Хемфрі Деві, творець водневої теорії кислот, людина, яка вперше отримала натрій, калій, магній, кальцій, стронцій і барій, що довела елементність хлору, не змогла вирішити проблеми отримання всеруйнівного елемента. У ході цих дослідів він отруївся і тяжко захворів. Ж. Гей-Люссак і Л. Тенар втратили здоров'я, так і не домігшись скільки-небудь обнадійливих результатів.

Найбільш щасливими виявилися А. Лавуазьє, М. Фарадей, Еге. Фремі. Їхній фтор «пощадив», але й вони не досягли успіху. У 1834 р. Фарадею здалося, що йому нарешті вдалося отримати невловимий газ. Але незабаром він мусив визнати: «Я не зміг отримати фтор. Протягом 50 (!) років цей гігант науки намагався вирішити проблему отримання фтору, але так і не зміг подолати її.

Невдачі переслідували вчених, проте впевненість у існуванні та можливості виділення фтору зміцнювалася з кожним новим досвідом. Вона ґрунтувалася на численних аналогіях у поведінці та властивостях сполук фтору із сполуками вже відомих галогенів – хлору, брому та йоду.

Були на цьому шляху й удачі. Фремі, намагаючись з допомогою електролізу витягти фтор з фторидів, знайшов спосіб отримання безводного фтористого водню. Кожен досвід, навіть невдалий, поповнював скарбничку знань про дивовижний елемент і наближав день його відкриття. І цей день настав. 26 червня 1886 р. французький хімік Анрі Муассан піддав електролізу безводний фтористий водень. При температурі - 23°С він отримав на аноді нову, надзвичайно реакційну газоподібну речовину. Муассану вдалося зібрати кілька бульбашок газу. То був фтор!

Про відкриття Муассан повідомив Паризької академії. Миттєво було створено комісію, яка через кілька днів мала прибути до лабораторії Муассана, щоб побачити все на власні очі. Муасан ретельно підготувався до проведення повторного експерименту. Він піддав вихідний фтористий водень додатковому очищенню, і... високопоставлена ​​комісія не побачила фтору. Досвід не відтворювався, електролізу з виділенням фтору не спостерігалося! Скандал?

Але Муассан вдалося знайти причину. Виявилося, що лише невеликі кількості фтористого калію, що міститься у воді фтористому, роблять його провідником електрики. Застосування у першому досвіді фтористого водню без додаткової очистки забезпечило успіх: були домішки - йшов електроліз. Ретельна підготовка другого досвіду спричинила невдачу.

І все-таки успіх безперечно супроводжував Муассану. Незабаром йому вдалося знайти недорогий та надійний матеріал для апаратів, у яких виходить фтор. Ця проблема була не менш складною, ніж отримання непридатного елемента. Фтористий водень та фтор руйнували будь-яку апаратуру. Ще Деві випробовував судини з кристалічної сірки, вугілля, срібла та платини, але всі ці матеріали руйнувалися в процесі електролізу сполук фтору.

Перші грами фтору Муассан отримав у платиновому електролізері з електродами з іридієво-платинового сплаву. Незважаючи на низьку температуру, за якої проводився досвід, кожен грам фтору «знищував» 5-6 г платини.

Платиновий посуд Муассан замінив медним. Звичайно, і мідь схильна до дії фтору, але як алюміній захищається від повітря окисною плівкою, так і мідь «укривалася» від фтору за плівкою непереборного для нього фториду міді.

Електроліз досі залишається практично єдиним методом одержання фтору. З 1919 р. як електроліт використовуються розплави біфторидів. Матеріали сучасних електролізерів та електродів - це мідь, нікель, сталь, графіт. Все це багато разів здешевило виробництво елемента № 9 і дало можливість отримувати його в промислових масштабах. Проте принцип отримання фтору залишився тим самим, що пропонували Деві та Фарадей і вперше здійснив Муассан.

Фтор і багато його сполук представляють як великий теоретичний інтерес, а й знаходять широке практичне застосування. З'єднань фтору дуже багато, використання їх настільки багатостороннє і широке, що для розповіді про все цікаве, що пов'язано з цим елементом, не вистачило б і 100 сторінок. Тому в нашому оповіданні ви зустрінете тільки найцікавіші фтористі сполуки, що міцно увійшли в нашу промисловість, у наше життя, у наш побут і навіть у наше мистецтво - з'єднання, без яких (це можна сказати без перебільшення) немислимий прогрес.

Гідрид фтору та... вода

Що спільного може бути у всеруйнівного фтору та «мирної» звичної води? Здавалося б – нічого. Але постережемося поспішних висновків. Адже воду можна розглядати як гідрид кисню, а плавикова кислота HF - не що інше, як гідрид фтору. Отже, маємо справу з найближчими хімічними «родичами» - гідридами двох сильних окислювачів.

Відомі гідриди всіх галогенів. Їх властивості змінюються закономірно, проте фтористий водень багато в чому ближче до води, ніж до інших галоїдоводнів. Порівняйте діелектричні постійні: для HF і H 2 O вони дуже близькі (83,5 і 80), тоді як для гідридів брому, йоду та хлору ця характеристика є значно нижчою (всього 2,9 - 4,6). Температура кипіння HF +19°С, тоді як HI, HBr і HCl переходять у газоподібний стан при мінусових температурах.

Одне з природних сполук фтору - мінерал кріоліт - називають льодом, що не тане. Дійсно, величезні кристали кріоліту дуже схожі на крижані брили.

В одному з оповідань письменника-фантаста І. А. Єфремова описана зустріч у космосі з мешканцями планети, на якій у всіх життєво важливих окисних процесах бере участь фтор, а не кисень. Якщо така планета існує, то можна не сумніватися, що її мешканці вгамовують спрагу... фтористим воднем.

На Землі фтористий водень служить іншим цілям

Нюрнберзький художник Швангард ще 1670 р. змішував плавиковий шпат із сірчаною кислотою і цією сумішшю наносив малюнки на скло. Швангард не знав, що компоненти його суміші реагують між собою, а малює продукт реакції. Це не завадило впровадженню відкриття Швангарду. Користуються ним і сьогодні. На скляну посудину наноситься тонкий шар парафіну. Художник малює за цим шаром, а потім опускає посудину в розчин плавикової кислоти. У тих місцях, де невразлива для фтористого водню парафінова «броня» знята, кислота роз'їдає скло, і малюнок назавжди зберігається на ньому. Це найстаріше застосування фтористого водню, але не єдине.

Досить сказати, що через 20 років після створення перших промислових установок для одержання фтористого водню його річне виробництво в США досягло 125 тис. т. Скляна, харчова, нафтова, атомна, металургійна, хімічна, авіаційна, паперова - ось далеко не повний перелік тих галузей промисловості, де фтористий водень знаходить широке застосування. Фтористий водень здатний змінювати швидкість багатьох реакцій і використовується як каталізатор найрізноманітніших хімічних перетворень. Однією з основних тенденцій сучасної хімії є проведення реакцій у неводних середовищах. Найбільш цікавим і неводним розчинником, що вже широко застосовується, став фтористий водень.

Фтористий водень - дуже агресивний і небезпечний реагент, але незамінний у багатьох галузях сучасної індустрії. Тому прийоми поводження з ним настільки вдосконалені, що для грамотного хіміка наших днів фтористий водень став майже так само безпечним, як для мешканців невідомої фторної планети.

Штучне додавання фтору до води у тих місцях, де виявляється його недолік, призводить до усунення нових випадків захворювання та зменшення карієсу у хворих людей. Відразу обмовимося - великий надлишок фтору у воді викликає гостре захворювання - флюороз (плямиста емаль). Одвічна дилема медицини: великі дози - отрута, малі - ліки.

У багатьох місцях збудовано установки для штучного фторування води. Особливо ефективний цей спосіб профілактики карієсу у дітей. Тому в деяких країнах сполуки фтору (у винятково малих дозах) додають. молоко.

Існує припущення про те, що фтор необхідний для розвитку живої клітини і що він входить разом із фосфором до складу тварин та рослинних тканин.

Фтор знаходить широке застосування для синтезу різних медичних препаратів. Фторорганічні сполуки успішно застосовуються для лікування хвороб щитовидної залози, особливо базедової хвороби, хронічних форм діабету, бронхіальних та ревматичних захворювань, глаукоми та раку. Вони також придатні для профілактики та лікування малярії і служать хорошим засобом проти стрептококових та стафілококових інфекцій. Деякі фторорганічні препарати – надійні знеболювальні засоби.

Фтор і життя – саме цей розділ хімії фтору гідний найбільшого розвитку, і майбутнє – за ним. Фтор та смерть? Можна і потрібно працювати і в цій галузі, але для того, щоб отримувати не смертоносні отруйні речовини, а різні препарати для боротьби з гризунами та іншими шкідниками. Таке застосування знаходять, наприклад, монофтороцтова кислота та фторацетат натрію.

Як приємно буває у спекотний літній день дістати з холодильника пляшку крижаної мінеральної води.

У більшості холодильників - і промислових, і домашніх - охолоджуючим агентом, речовиною, що створює холод, працює фторорганічна рідина - фреон.

Фреони виходять при заміні атомів водню в молекулах найпростіших органічних сполук фтор або фтор і хлор. Найпростіший вуглеводень - метан CH 4 . Якщо всі атоми водню в метані замінити на фтор, утворюється тетрафторметан CF 4 (фреон-14), а якщо фтором заміщається тільки два атоми водню, а два інші - хлором, то вийде дифтордихлорметан CF 2 Cl 2 (фреон-12).

У домашніх холодильниках зазвичай працює фреон-12. Це безбарвний, нерозчинний у воді та негорючий газ із запахом, схожим на запах ефіру. Фреони 11 та 12 працюють також в установках для кондиціювання повітря. У «шкалі шкідливості», складеної всім хладоагентів, фреони займають останні місця. Вони навіть нешкідливіші за «сухий лід» - твердого двоокису вуглецю.

Фреони винятково стійкі, хімічно інертні. Тут, як і у випадку фторопластів, ми стикаємося з тим же дивовижним явищем: за допомогою найактивнішого елемента – фтору – вдається одержати хімічно дуже пасивні речовини. Особливо стійкі вони до дії окислювачів, і це не дивно - адже їх атоми вуглецю перебувають у вищому ступені окислення. Тому фторвуглеці (і, зокрема, фреони) не горять навіть у атмосфері чистого кисню. При сильному нагріванні відбувається деструкція - розпад молекул, але з окислення їх. Ці властивості дозволяють застосовувати фреони ще в ряді випадків: їх використовують як пламегасники, інертні розчинники, проміжні продукти для одержання пластмас та мастильних матеріалів.

Нині відомі тисячі фторорганічних сполук різних типів. Багато хто з них застосовуються у найважливіших галузях сучасної техніки. У фреонах фтор працює на індустрію холоду, але з його допомогою можна отримувати і дуже високі температури. Порівняйте це цифри: температура киснево-водневого полум'я 2800°С, кисневоацетиленового 3500°С, при горінні водню у фторі розвивається температура 3700°С. Ця реакція вже знайшла практичне застосування у фтористоводневих пальниках для різання металу. Крім того, відомі пальники, що працюють на фторхлоридах (з'єднання фтору з хлором), а також суміші трифтористого азоту і водню. Остання суміш особливо зручна, тому що трифтористий азот не викликає корозії апаратури. Звичайно, у всіх цих реакціях фтор та його сполуки грають роль окислювача. Можна використовувати їх і як окислювач в рідинних реактивних двигунах. На користь реакції за участю фтору та його сполук говорить багато. Розвивається більш висока температура - отже, і тиск у камері згоряння буде більшим, зросте тяга реактивного двигуна. Твердих продуктів горіння в результаті таких реакцій не утворюється - отже, небезпека забиття сопів та розриву двигуна в цьому випадку також не загрожує.

Але фтор, як складової частини ракетного палива, має низку великих недоліків. Він дуже токсичний, корозійно активний і має дуже низьку температуру кипіння. Зберегти його як рідини важче, ніж інші гази. Тому більш прийнятні тут сполуки фтору з киснем та галогенами.

Деякі з цих сполук за своїми окисними властивостями не поступаються рідкому фтору, але мають величезну перевагу: у звичайних умовах це або рідини, або гази, що легко зріджуються.

(за застарілою класифікацією – елемент головної підгрупи VII групи), другого періоду, з атомним номером 9. Позначається символом F (лат. Fluorum). Фтор - надзвичайно хімічно активний неметал і найсильніший окислювач, є найлегшим елементом групи галогенів. Проста речовина фтор (CAS-номер: 7782-41-4) за нормальних умов - двоатомний газ (формула F 2) блідо-жовтого кольору з різким запахом, що нагадує озон або хлор. Дуже отруйний.

Історія

Перше з'єднання фтору – флюорит (плавиковий шпат) CaF 2 – описано наприкінці XV століття під назвою «флюор». У 1771 Карл Шееле отримав плавикову кислоту.
Як один з атомів плавикової кислоти, елемент фтор був передбачений в 1810, а виділений у вільному вигляді лише 76 років через Анрі Муассаном в 1886 електролізом рідкого безводного фтористого водню, що містить домішок кислого фториду калію KHF 2 .

Походження назви

Назва «фтор» (від др.-грец. φθόρος - руйнація), запропоноване Андре Ампером в 1810, вживається в російській та деяких інших мовах; у багатьох країнах прийняті назви, похідні від латинського «fluorum» (яке походить, своєю чергою, від fluere - «текти», за якістю сполуки фтору, флюориту (CaF 2), знижувати температуру плавлення руди і підвищувати плинність розплаву).

Отримання

Промисловий спосіб отримання фтору включає видобуток та збагачення флюоритових руд, сірчанокислотне розкладання їх концентрату з утворенням безводного HF та його електролітичне розкладання.
Для лабораторного одержання фтору використовують розкладання деяких з'єднань, але вони не зустрічаються в природі в достатній кількості і їх отримують за допомогою вільного фтору.

Фізичні властивості

Блідо-жовтий газ, у малих концентраціях запах нагадує одночасно озон та хлор, дуже агресивний та отруйний.
Фтор має аномально низьку температуру кипіння (плавлення). Це з тим, що фтор немає d-подуровня і здатний утворювати полуторные зв'язку, на відміну інших галогенів (кратність зв'язку інших галогенах приблизно 1,1).

Хімічні властивості

Найактивніший неметал, бурхливо взаємодіє майже з усіма речовинами, крім, зрозуміло, фторидів у вищих ступенях окислення і рідкісних винятків - фторопластів, і з більшістю з них - з горінням і вибухом. До фтору за кімнатної температури стійкі деякі метали за рахунок утворення щільної плівки фториду, що гальмує реакцію з фтором - Al, Mg, Cu, Ni. Контакт фтору з воднем призводить до займання та вибуху навіть при дуже низьких температурах (до -252°C). В атмосфері фтору горять навіть вода та платина:
2F 2 + 2H 2 O → 4HF + O 2

До реакцій, у яких фтор формально є відновником, відносяться реакції розкладання вищих фторидів, наприклад:
2CoF 3 → 2CoF 2 + F 2
MnF 4 → MnF 3 + 1/2 F 2

Фтор також може окислювати в електричному розряді кисень, утворюючи фторид кисню OF 2 і діоксидифторид O 2 F 2 .
У всіх сполуках фтор виявляє ступінь окиснення -1. Щоб фтор виявляв позитивний ступінь окислення, потрібне створення ексимерних молекул чи інші екстремальні умови. Це потребує штучної іонізації атомів фтору.

Фтор/... Морфемно-орфографічний словник

А; м. [від грец. phthoros загибель, руйнування] Хімічний елемент (F), світло-жовтий газ з їдким запахом. Додавати до питної води ф. * * * фтор (лат. Fluorum), хімічний елемент VII групи періодичної системи, відноситься до галогенів. Вільний… … Енциклопедичний словник

- (Лат. Fluorum) F, хімічний елемент VII групи періодичної системи Менделєєва, атомний номер 9, атомна маса 18,998403, відноситься до галогенів. Блідо жовтий газ з різким запахом, tпл?219,699 .С, tкіп?188,200 .С, щільність 1,70 г/см³.… … Великий Енциклопедичний словник

F (від грец. phthoros загибель, руйнування, лат. Fluorum * a. fluorine; н. Fluor; ф. fluor; і. fluor), хім. елемент VII групи періодич. системи Mенделєєва, відноситься до галогенів, ат. н. 9, ат. м. 18,998403. B природі 1 стабільний ізотоп 19F. Геологічна енциклопедія

- (Fluorum), F, хімічний елемент VІІ групи періодичної системи, атомний номер 9, атомна маса 18,9984; відноситься до галогенів; газ, tкіп 188,2 шC. Фтор використовують у виробництві урану, хладонів, медичних препаратів та інших, а також … Сучасна енциклопедія

Фтор- (Fluorum), F, хімічний елемент VІІ групи періодичної системи, атомний номер 9, атомна маса 18,9984; відноситься до галогенів; газ, tкіп 188,2°C. Фтор використовують у виробництві урану, хладонів, медичних препаратів та інших, а також … Ілюстрований енциклопедичний словник

- (символ F), газоподібний токсичний елемент групи ГАЛОГЕНІВ (елементи VII групи періодичної таблиці), вперше виділений у 1886 р. Його основними джерелами є флюорит та кріоліт. Це блідо-жовта речовина, отримуємо в результаті… … Науково-технічний енциклопедичний словник

ФТОР, фтору, чоловік. (грец. phthoros загибель) (хім.). Хімічний елемент, безбарвний газ із їдким запахом. Тлумачний словник Ушакова. Д.М. Ушаків. 1935 1940 … Тлумачний словник Ушакова

ФТОР, а, чоловік. Хімічний елемент, отруйний безбарвний газ із їдким запахом. | дод. фтористий, а, ое. Тлумачний словник Ожегова. С.І. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Тлумачний словник Ожегова

ФТОР, див. Тлумачний словник Даля. В.І. Даль. 1863 1866 … Тлумачний словник Даля

Книги

  • Фтор та його сполуки
  • Фтор та його з'єднання, Гребенюк Олександр Миколайович, Мусійчук Юрій Іванович, Широков Олексій Юрійович. У книзі дана токсикологічна характеристика фтору, представлені відомості про його поширення в природі, описано фізіологічну значущість цього елемента та клінічні форми патології.


Сподобалася стаття? Поділіться з друзями!
Чи була ця стаття корисною?
Так
Ні
Дякую, за Ваш відгук!
Щось пішло не так і Ваш голос не був врахований.
Дякую. Ваше повідомлення надіслано
Знайшли у тексті помилку?
Виділіть її, натисніть Ctrl+Enterі ми все виправимо!