Structure
Il ne s’agit pas d’un diagramme de points sur des anneaux — mais d’un échantillon de Monte-Carlo de la véritable densité de probabilité |ψ|² pour chaque sous-couche occupée. Faites glisser pour faire pivoter. Le bleu et le violet indiquent les signes opposés de la fonction d’onde, ce qui rend la liaison possible.
Valeurs mesurées
Chaque barre indique où se situe fluor parmi les 118 éléments pour cette propriété.
Sources : masses atomiques standard de l’IUPAC 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Les valeurs marquées ~ sont prédites plutôt que mesurées.
Taille, à l’échelle
Rayon de 50 pm — soit 0,05 nm ; il en faudrait donc environ 10 millions côte à côte pour couvrir un millimètre.
Plage thermique
Fluor est liquide dans une plage de 32 K, de 53 K à 85 K.
Où il se trouve
Fluor se trouve dans la période 2, groupe 17. Tous les éléments du groupe 17 possèdent le même nombre d’électrons externes, ce qui explique qu’ils se comportent de manière si similaire.
Autres Halogènes
Tous les halogènesL’histoire
Le fluor est l’élément le plus électronégatif et le plus réactif du tableau périodique, ce qui lui a valu la réputation de « roi de la réactivité ». Ce gaz jaune pâle, hautement toxique, attaque pratiquement tous les autres éléments, y compris les gaz nobles comme le xénon et le krypton, que l’on croyait autrefois complètement inertes.
Découvert par Henri Moissan en 1886 après des décennies de tentatives dangereuses menées par des chimistes, le fluor a résisté si longtemps à l’isolement qu’on l’a surnommé « l’élément qui refuse d’être découvert ». Son extrême réactivité rend le fluor pur incroyablement dangereux à manipuler, mais ses composés ont révolutionné la vie moderne.
Le saviez-vous ? Le fluor est si réactif qu’il peut faire brûler l’eau. Lorsque le gaz fluor rencontre de la vapeur d’eau, il peut enflammer le dihydrogène produit par la réaction, créant une flamme inquiétante.Malgré sa réputation redoutable sous sa forme élémentaire, les composés du fluor sont essentiels à la société moderne. Du revêtement antiadhésif des ustensiles de cuisine (Teflon) au fluorure du dentifrice qui prévient les caries, la chimie contrôlée du fluor a procuré d’innombrables avantages, tout en exigeant des précautions de sécurité extrêmes.
Les propriétés uniques du fluor proviennent de sa petite taille atomique et de son électronégativité maximale (4.0 sur l’échelle de Pauling). Il est ainsi l’ultime voleur d’électrons, formant des liaisons extrêmement fortes avec d’autres éléments et créant certains des composés les plus stables connus en chimie, notamment l’hexafluorure de soufre, un gaz à effet de serre (SF₆).
Applications
La principale utilisation industrielle du fluor est la production d’hexafluorure d’uranium (UF₆) pour l’enrichissement du combustible nucléaire :
Le fluor permet de créer des polymères exceptionnellement durables et résistants aux produits chimiques :
Les composés fluorés ont révolutionné les technologies de refroidissement :
Les composés du fluor sont essentiels à la fabrication des appareils électroniques modernes :
Le fluor améliore considérablement les propriétés des médicaments et des pesticides :
Les composés du fluor offrent une protection supérieure des surfaces :
Les composés du fluor permettent des technologies adaptées aux environnements extrêmes :
D’où il vient
585 mg/kg de la croûte terrestre · plus abondant que 89 % des éléments
Le fluor ne se rencontre jamais à l'état d'élément libre dans la nature en raison de sa réactivité extrême, mais forme des minéraux abondants dans la croûte terrestre. Avec une abondance moyenne dans la croûte de 625 parties par million, le fluor est le 13e élément le plus abondant de la lithosphère.
La production mondiale de fluorine est concentrée autour de formations géologiques clés :
Les gisements de fluorine se forment par des processus hydrothermaux dans certains environnements géologiques :
Les océans contiennent le plus grand réservoir de fluorure dissous, avec une concentration moyenne de 1.3 mg/L (1.3 ppm) :
Le fluorure naturel se rencontre dans les systèmes d'eau douce par interaction entre les roches et l'eau :
Les organismes vivants interagissent de manière complexe avec le fluorure présent dans leur environnement :
Les processus géologiques actifs libèrent continuellement des composés du fluor :
Abondance cosmique et répartition du fluor dans l'espace :
Manipulation
Le fluor et le fluorure d’hydrogène provoquent de graves effets sur la santé :
Les limites d’exposition extrêmement faibles reflètent la toxicité du fluor :
Procédures d’urgence essentielles :
Le fluor crée des risques extrêmes d’incendie et d’explosion :
Une protection maximale est requise pour la manipulation du fluor :
Mesures de sécurité spécialisées pour les travaux avec le fluor :
Les composés fluorés nécessitent une gestion environnementale rigoureuse :
Des réglementations strictes encadrent le transport et le stockage du fluor :
Une exposition à long terme peut provoquer des atteintes permanentes à la santé :
Réponses rapides
Fluor (symbole F) est l’élément 9 du tableau périodique, un Halogène de la période 2, du groupe 17. L’élément le plus électronégatif connu : le fluor arrache des électrons à presque tout, y compris au verre et à l’eau. À température ambiante, c’est un gaz.
[He] 2s² 2p⁵ ; elle comporte 2 couches occupées, avec la répartition 2, 7. Sa couche externe contient 7 électrons, ce qui détermine son comportement en matière de liaisons.Fluor fond à 53.5 K (-219.7 °C) et bout à 85 K (-188.1 °C).
La masse atomique standard de Fluor est de 18.998 u. Il s’agit d’une moyenne pondérée de ses isotopes présents naturellement, ce qui explique qu’elle soit rarement un nombre entier.
Fluor est un gaz à température ambiante ; sa masse volumique est d’environ 1.696 g/L à 0 °C et 1 atm — il est donc approximativement plus lourd que l’air.
Fluor a une électronégativité de Pauling de 3.98. L’échelle va de 0.70 (le francium, le moins attiré par les électrons) à 3.98 (le fluor, le plus attiré). Une valeur aussi élevée signifie qu’il tend à attirer les électrons de presque tout ce avec quoi il forme une liaison.
Fluor a été découvert en 1886 par Henri Moissan. Il porte le nom de latin fluere, « couler ».
Fluor constitue environ 585 mg/kg de la croûte terrestre — suffisamment courant pour être extrait à grande échelle.