ما هو فلور؟
فلور (رمزه F) هو العنصر 9 في الجدول الدوري، وينتمي إلى هالوجين في الدورة 2 والمجموعة 17. أعلى العناصر المعروفة كهروسالبية: ينتزع الفلور الإلكترونات من كل شيء تقريباً، بما في ذلك الزجاج والماء. في درجة حرارة الغرفة، يكون غازاً.
F · العنصر 9 · هالوجين
أعلى العناصر المعروفة كهروسالبية: ينتزع الفلور الإلكترونات من كل شيء تقريباً، بما في ذلك الزجاج والماء.
البنية
ليس مخططًا لنقاط على حلقات — بل عينة مونتِ كارلو من كثافة الاحتمال الفعلية |ψ|² لكل غلاف فرعي مشغول. اسحب للتدوير. يشير الأزرق والبنفسجي إلى الإشارتين المتعاكستين لدالة الموجة، وهذا ما يجعل الترابط ممكنًا.
القيم المقاسة
يوضح كل شريط موضع فلور بين جميع العناصر الـ118 بالنسبة إلى تلك الخاصية.
المصادر: الأوزان الذرية القياسية لـ IUPAC لعام 2021 · دليل CRC للكيمياء والفيزياء · NIST. القيم المعلّمة بـ ~ متوقعة وليست مقاسة.
الحجم، وفق المقياس
نصف القطر 50 pm — أي 0.05 nm، ولذلك فإن نحو 10 مليون ذرة منها متجاورة ستغطي ملليمترًا واحدًا.
المدى الحراري
يكون فلور سائلًا ضمن مجال 32 K، من 53 K إلى 85 K.
موضعه
تقع فلور في الدورة 2، والمجموعة 17. تشترك جميع العناصر في المجموعة 17 في العدد نفسه من الإلكترونات الخارجية، ولذلك تتصرف بطريقة متشابهة جدًا.
عناصر الهالوجينات الأخرى
جميع عناصر الهالوجيناتالقصة
الفلور هو العنصر الأعلى كهروسلبية والأكثر تفاعلاً في الجدول الدوري، وقد أكسبته هذه الصفة لقب "ملك التفاعلية". يهاجم هذا الغاز الأصفر الشاحب شديد السمية جميع العناصر الأخرى تقريباً، بما في ذلك الغازات النبيلة مثل زينون وكريبتون، التي كان يُعتقد ذات يوم أنها خاملة تماماً.
اكتشفه Henri Moissan عام 1886 بعد عقود من المحاولات الخطرة التي أجراها الكيميائيون، وقد استعصى الفلور على العزل فترة طويلة إلى حد أنه لُقّب بـ"العنصر الذي يرفض أن يُكتشف". تجعل تفاعليته الشديدة التعامل مع الفلور النقي بالغ الخطورة، إلا أن مركباته أحدثت ثورة في الحياة الحديثة.
معلومة طريفة: الفلور شديد التفاعل إلى درجة أنه يستطيع جعل الماء يشتعل. فعندما يلتقي غاز الفلور ببخار الماء، يمكنه إشعال غاز الهيدروجين الناتج عن التفاعل، مكوّناً لهباً غريباً.على الرغم من سمعته المخيفة في صورته العنصرية، فإن مركبات الفلور أساسية للمجتمع الحديث. فمن الطلاء غير اللاصق على أواني الطهي (Teflon) إلى الفلوريد الموجود في معجون الأسنان والذي يمنع تسوس الأسنان، قدمت كيمياء الفلور المنضبطة فوائد لا تُحصى، مع ضرورة اتخاذ احتياطات سلامة بالغة الصرامة.
ترجع الخصائص الفريدة للفلور إلى صغر حجمه الذري وامتلاكه أعلى كهروسلبية (4.0 على مقياس باولنغ). وهذا يجعله سارق الإلكترونات المطلق، إذ يكون روابط قوية للغاية مع العناصر الأخرى ويكوّن بعض أكثر المركبات استقراراً المعروفة في الكيمياء، بما في ذلك غاز الدفيئة سداسي فلوريد الكبريت (SF₆).
الاستخدامات
أكبر استخدام صناعي للفلور هو في إنتاج سداسي فلوريد اليورانيوم (UF₆) لتخصيب الوقود النووي:
ينشئ الفلور بوليمرات شديدة المتانة والمقاومة للمواد الكيميائية على نحو استثنائي:
أحدثت المركبات الفلورية ثورة في تكنولوجيا التبريد:
تُعد مركبات الفلور ضرورية لتصنيع الإلكترونيات الحديثة:
يعزز الفلور خصائص الأدوية والمبيدات بدرجة كبيرة:
توفر مركبات الفلور حماية فائقة للأسطح:
تتيح مركبات الفلور تقنيات للبيئات القاسية للغاية:
مصدره
585 mg/kg من القشرة الأرضية · أوفر من 89% من العناصر
لا يوجد الفلور أبدًا كعنصر حر في الطبيعة بسبب تفاعليته الشديدة، لكنه يكوّن معادن وفيرة في القشرة الأرضية. وبوفرة قشرية متوسطة تبلغ 625 جزءًا في المليون، يحتل الفلور المرتبة 13 بين أكثر العناصر وفرةً في الغلاف الصخري.
يتركز إنتاج الفلوريت العالمي حول تكوينات جيولوجية رئيسية:
تتكوّن رواسب الفلوريت من خلال العمليات الحرارية المائية في بيئات جيولوجية محددة:
تحتوي المحيطات على أكبر مستودع للفلوريد المذاب، بتركيز متوسط يبلغ 1.3 mg/L (1.3 ppm):
يوجد الفلوريد الطبيعي في أنظمة المياه العذبة من خلال تفاعلات الصخور والماء:
تتفاعل الكائنات الحية مع الفلوريد البيئي بطرق معقدة:
تطلق العمليات الجيولوجية النشطة مركبات الفلور باستمرار:
وفرة الفلور الكونية وتوزيعه في الفضاء:
التعامل
يسبب الفلور وفلوريد الهيدروجين آثارًا صحية شديدة:
تعكس حدود التعرض المنخفضة للغاية سمية الفلور:
إجراءات الطوارئ الحرجة:
يخلق الفلور مخاطر قصوى للحريق والانفجار:
يلزم توفير أقصى حماية عند التعامل مع الفلور:
تدابير سلامة متخصصة للعمل مع الفلور:
تتطلب مركبات الفلور إدارة بيئية دقيقة:
تنظم لوائح صارمة نقل الفلور وتخزينه:
يمكن أن يسبب التعرض طويل الأمد ضررًا صحيًا دائمًا:
إجابات سريعة
فلور (رمزه F) هو العنصر 9 في الجدول الدوري، وينتمي إلى هالوجين في الدورة 2 والمجموعة 17. أعلى العناصر المعروفة كهروسالبية: ينتزع الفلور الإلكترونات من كل شيء تقريباً، بما في ذلك الزجاج والماء. في درجة حرارة الغرفة، يكون غازاً.
[He] 2s² 2p⁵، ويشغل 2 مستويين من مستويات الطاقة بتوزيع 2, 7. يحتوي غلافه الخارجي على 7 إلكتروناتٍ، وهذا ما يحدد سلوكه في الترابط.ينصهر فلور عند 53.5 K (-219.7 °C) ويغلي عند 85 K (-188.1 °C).
تبلغ الكتلة الذرية القياسية لـ فلور 18.998 u. وهذا متوسط موزون لنظائره الموجودة طبيعياً، ولذلك نادراً ما يكون عدداً صحيحاً.
فلور غاز في درجة حرارة الغرفة؛ وتبلغ كثافته نحو 1.696 g/L عند 0 °C وضغط 1 atm — وهو أثقل من الهواء تقريباً.
تبلغ كهروسلبية فلور وفق مقياس باولنغ 3.98. ويتراوح المقياس من 0.70 (الفرانسيوم، الأقل ميلاً إلى جذب الإلكترونات) إلى 3.98 (الفلور، الأكثر ميلاً). تعني قيمة كهذه الارتفاع أنه يميل إلى جذب الإلكترونات بعيدًا عن كل ما يرتبط به تقريبًا.
اكتُشف فلور في 1886 على يد Henri Moissan. سُمّي على اسم اللاتينية fluere، «يتدفق».
يشكّل فلور حوالي 585 mg/kg من قشرة الأرض — وهو شائع بما يكفي لاستخراجه على نطاق واسع.