化學元素氟：化合價性能特性

氟（F） -最具反應性 的化學元素 週期表的和最簡單的鹵素基團17（VIIA）。 此氟由於其能力特性，以吸引電子（最負電性元素）和它的原子的小的尺寸。

發現的歷史

含氟礦物熒石由德國醫生和礦物學家Georgiem Agrikoloy在1529年描述。 很可能的是，在未知英玻璃製造商1720 GA 1771在瑞典化學家卡爾·威廉·舍勒在一個玻璃蒸餾，將所得產物的作用下大部分腐蝕得到的粗氫氟酸下加熱螢石與濃硫酸首先獲得氫氟酸。 因此，在隨後的實驗中，容器是由金屬製成。 幾乎在1809年得到無水的酸，兩年後法國物理學家安德烈 - 馬里·安培假設與未知元件，類似於氯，為此它是來自希臘氟φθόριος提出的名稱，該氫化合物«中斷»。 螢石轉身氟化鈣。

氟化物釋放是直到1886年，當法國化學家杏Muassan是通過在氟化氫鉀氫氟酸的溶液電解元件無機化學的主要未解決的問題之一。 它在1906年，他獲得了諾貝爾獎。 在處理這一元件和毒性的難度貢獻於該元素的化學領域氟進展緩慢。 直到第二次世界大戰，他是一個實驗室好奇心。 然後，然而，在鈾同位素分離使用六氟化鈾，以增加商業沿著 有機化合物 的元素，使得它帶來的好處顯著的化學。

流行

螢石含氟（氟石， _氟化鈣_）幾個世紀以來被用作助熔劑（清潔劑）在冶金過程。 礦物後來證明的元件，其也被命名氟的來源。 在照明下無色透明螢石晶體具有藍色色調。 這個屬性被稱為熒光。

氟 - 在自然界中存在只有在它的化合物的形式，除了在氟石，鐳暴露於輻射非常少量的游離元素的元素。 在地殼元素的含量約為0.065％。 基本氟化礦物是螢石，冰晶石（的Na ₃的AlF _6），氟磷灰石（鈣₅ [PO _{4] 3} [F，CL]），黃玉（的Al ₂ SiO ₄的[F，OH] _2）和鋰雲母。

氟的物理和化學性質

在室溫下，氟氣是淡黃色具有刺激性氣味。 其危險的吸入。 在冷卻時它成為一種黃色液體。 還有就是化學元素只有一個穩定同位素 - 氟19。

所述鹵素的第一電離能是非常高的（402千卡/摩爾），這是一個標準的熱陽離子形成F ⁺ 420千卡/摩爾。

原子的元件的小尺寸可以容納其圍繞中心原子相對大的量，以形成多個穩定的複合物，例如，六氟矽酸鹽（SIF _^6）2- geksaftoralyuminata和（ALF _^6）3-。 氟 - 具有最強氧化性的元素。 沒有其他物質不被氧化氟離子，它變成一個免費的元素，基於這個原因，該項目是不是在自然界中游離狀態。 氟超過150歲的這種特性，不允許通過任何化學方法得到它。 這只有通過利用電解的是可能的。 然而，在1986年美國化學家卡爾Krayst說，關於第一個“化學”越來越氟化物。 他用K ₂ MNF _6，和五氟化銻（SBF _5），其可從HF溶液來獲得。

氟：價和氧化態

外殼包含未成對電子的鹵素。 這就是為什麼氟化合物中的化合價等於一。 然而，VIIA族元素原子可以增加電子的數量7.最大氟的化合價和其氧化態等於-1。 元件不能夠延長其價電子層，由於原子離線d軌道。 其他不含鹵素的由於它的存在可多達7的化合價。

高氧化能力元件允許實現其它元素的可能的最高氧化態。 氟代（化合價I）可以形成的化合物，其不存在，也沒有任何其它鹵化物：二氟化銀（AGF _2），三氟化鈷（COF _{3）heptafluoride}錸（REF _7），五氟化溴（BRF _5）和七氟化碘（IF _7）。

連接

式的氟（F _2）是由一個元件的兩個原子。 他可以進入與除氦和氖的所有其它元件連接，以形成離子或共價氟化物。 一些金屬，如鎳，被鹵素層迅速地覆蓋，防止與金屬元素的進一步通信。 一些幹金屬如低碳鋼，銅，鋁，或蒙乃爾合金（鎳66％和31.5％的銅合金）不會在與氟常溫下反應。 為了在溫度與該元件工作到600℃是合適的蒙乃爾; 燒結的氧化鋁是穩定的高達700℃的

氟碳油是最適合的潤滑油。 元件與有機材料（例如，橡膠，木材及紡織品）採取特別的預防措施時，有機化合物的元素氟唯一可能的如此控制氟化劇烈反應。

生產

螢石是氟化物的主要來源。 在生產的氟化氫（HF）從粉狀螢石蒸餾，在一個引線單元濃硫酸或鑄鐵。 在蒸餾過程中形成的硫酸鈣_（4硫酸鈣_），是在HF不溶性的。 氟化氫 在充分無水狀態通過在銅或鋼容器分餾獲得並存儲在鋼瓶。 在商業氟化氫常見的雜質是由於形成為二氧化矽在螢石存在亞硫酸和硫酸和氟矽酸（H ₂的SiF _6）。 痕量水分可通過電解使用鉑電極通過用元素氟，或存放在一個更強的路易斯酸除去（MF _5，其中M -金屬），其可形成鹽（H ₃ ^O）+（MF _6） ^{- ：H} ₂ O +的SbF ₅ + HF→（H ₃ ^O）+（SBF _6） ^{- 。}

在各種工業有機和無機氟化合物的製備中使用的氟化氫，例如，natriyftoridalyuminiya（的Na ₃的AlF _6）作為在鋁金屬的冶煉電解質。 氟化氫氣體在水中的溶液，以氫氟酸，它是用於清洗和拋光玻璃或賦予濁度其蝕刻大量金屬的說。

細胞的製備通過在不存在水採用電解程序自由。 一般它們在氟化鉀的形式在30-70，80-120或250℃的溫度下熔融的氟化氫電解（以2.5-5至1的比率） 在此過程中在電解液減少氟化氫含量和熔點升高。 因此，它是必要的，它除了發生持續。 在高溫度，當溫度超過300℃電解質腔室被替換 氟可以在壓力下被安全地存儲在一個不銹鋼圓筒，如果游離的有機物質的痕跡的氣缸閥。

使用

元件被用於生產各種氟化物如三氟化氯（ClF _3），六氟化硫（SF _6）或三氟化鈷（COF _3）。 氯化合物和鈷是有機化合物的重要氟化劑。 （配適當的預防措施直接氟可以用於此目的）。 六氟化硫 作為氣體電介質。

用氮稀釋的元素氟是常與烴反應形成，其中所述的氫的一部分或全部被替換為鹵素的相應的碳氟化合物。 將得到的化合物通常的特徵在於高穩定性，化學惰性，高電阻，以及其他有價值的物理和化學性質。

氟化也可通過氟化處理的鈷有機化合物製成（COF _3）電解或其溶液在無水氟化氫。 有用塑料不粘性質，如聚四氟乙烯[（CF ₂ CF _2）X]，商業上被稱為特氟綸，由不飽和氟化烴生產。

含氯，溴或碘的有機化合物，被氟化以產生物質，例如二氯二氟甲烷（CL ₂ CF _2）製冷劑，其被廣泛應用於家用冰箱和空調。 由於氯氟烴，如二氯二氟，臭氧層的消耗起到積極的作用和其生產和使用受到限制，現在含有氫氟烴優選的製冷劑。

該元件也可用於生產在從鈾-238在核燃料製造分離鈾235的氣體擴散過程中所使用的六氟化鈾（UF _6）。 氟化氫和三氟化硼（BF _3）產生在工業規模上，因為它們是用於製備許多有機化合物的烷基化反應的良好催化劑。 氟化鈉通常被添加到飲用水中，以減少兒童齲齒的發生。 近年來，在醫藥和農業領域獲得的氟化物最重要的應用。 氟選擇性取代顯著改變的物質的生物學性質。

分析

這是很難準確地確定鹵素化合物的量。 游離氟離子，其等於1的化合價，它可以通過水銀汞+ F ₂氧化→HGF ₂檢測出_，並測量重量汞的增加與氣體的體積變化。 為元素的離子的存在的主要定性試驗是：

• 硫酸的作用下的氟化氫選擇，
• 通過加入氯化鈣溶液形成的氟化鈣沉澱物，
• 鈦變黃四氧化溶液（的TiO _4）和過氧化氫在硫酸。

定量分析方法：

• 的氟化物在碳酸鈉和污泥處理的存在鈣沉澱使用乙酸，
• 通過加入氯化鈉和硝酸鉛沉積氯氟鉛，
• 滴定法（測定溶解的物質的濃度）與硝酸釷溶液（TH [NO _{3] 4），}使用茜素磺酸鈉作為指示劑：釷（NO _3）4 + 4KF↔THF ₄ + 4KNO _3。

共價鍵合的氟（價I），如碳氟化合物來分析更複雜。 這需要隨後的F分析與金屬鈉的連接， ^-離子如上所述。

元素屬性

最後，我們提出了氟的一些特性：

• 原子序數：9。
• 原子量：18.9984。
• 可能氟價：1。
• 熔點：-219,62℃。
• 沸點：-188℃。
• 密度（1個大氣壓，0℃）：1696克/升。
• 電子式氟：1秒2 ^{2 2 5} _2P。