What is フッ素?
フッ素 (symbol F) is element 9 on the periodic table, a ハロゲン in period 2, group 17. The most electronegative element known: fluorine takes electrons from almost anything, including glass and water. At room temperature it is a gas.
構造
環の上の点を示す図ではありません。占有された各副殻の実際の確率密度|ψ|²をモンテカルロ法でサンプリングしたものです。ドラッグして回転できます。青と紫は波動関数の反対の符号を示しており、それによって結合が可能になります。
測定値
各バーは、その性質についてフッ素が118元素の中でどこに位置するかを示しています。
出典:IUPAC 2021標準原子量 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST。~が付いた値は、測定値ではなく予測値です。
縮尺どおりの大きさ
Radius 50 pm — that is 0.05 nm, so about 10000 million of them side by side would span a millimetre.
熱範囲
フッ素 is liquid over a 32 K window, from 53 K to 85 K.
物語
フッ素は周期表で最も電気陰性度が高く、反応性も最も高い元素であり、「反応性の王」と呼ばれる評価を得ています。この淡黄色の非常に毒性の強い気体は、かつて完全に不活性だと考えられていたキセノンやクリプトンなどの希ガスを含め、ほぼすべての他の元素を攻撃します。
フッ素は、化学者たちによる数十年にわたる危険な試みの末、1886年にHenri Moissanによって発見されました。あまりにも長い間単離できなかったため、「発見されることを拒む元素」と呼ばれていました。その極端な反応性のため、純粋なフッ素の取り扱いは非常に危険ですが、その化合物は現代の生活に革新をもたらしました。
豆知識:フッ素は非常に反応性が高いため、水を燃焼させることさえできます!フッ素の気体が水蒸気に触れると、反応によって生じた水素の気体に着火し、不気味な炎を作り出すことがあります。単体では恐ろしい性質を持つフッ素ですが、フッ素化合物は現代社会に不可欠です。調理器具のこびりつき防止コーティング(Teflon)から、虫歯を防ぐ歯磨き粉中のフッ化物まで、管理されたフッ素化学は、極めて厳格な安全対策を必要としながら、数え切れないほどの恩恵をもたらしてきました。
フッ素特有の性質は、その小さな原子サイズと、最高の電気陰性度(Paulingの尺度で4.0)に由来します。このためフッ素は究極の電子泥棒となり、他の元素と非常に強い結合を形成して、温室効果ガスである六フッ化硫黄(SF₆)を含む、化学で知られる最も安定した化合物の一部を作り出します。
用途
フッ素の最大の産業用途は、核燃料の濃縮に用いる六フッ化ウラン(UF₆)の製造です。
フッ素は、非常に耐久性が高く、化学的に安定したポリマーを作ります。
フッ素化合物は冷却技術に革命をもたらしました。
フッ素化合物は、現代の電子機器製造に不可欠です。
フッ素は医薬品や農薬の性質を大幅に向上させます。
フッ素化合物は、優れた表面保護をもたらします。
フッ素化合物は、極限環境に対応する技術を可能にします。
由来
585 mg/kg of Earth's crust · more abundant than 89% of elements
フッ素は反応性が極めて高いため、天然では遊離した元素として存在することはありませんが、地殻中で豊富な鉱物を形成しています。地殻中の平均存在度は625 ppmで、フッ素は岩石圏で13番目に存在度の高い元素です。
世界の蛍石生産は、主要な地質構造を中心に行われています。
蛍石鉱床は、特定の地質環境における熱水作用によって形成されます。
海洋には溶解したフッ化物の最大の貯蔵庫があります。平均濃度は1.3 mg/L(1.3 ppm)です。
天然のフッ化物は、岩石と水の相互作用によって淡水系に生じます。
生物は環境中のフッ化物と複雑な形で相互作用します。
活発な地質過程によって、フッ素化合物が継続的に放出されています。
フッ素の宇宙における存在度と分布は次のとおりです。
取り扱い
フッ素とフッ化水素は重篤な健康影響を引き起こします:
極めて低い曝露限界は、フッ素の毒性を反映しています:
重要な緊急時の手順:
フッ素は極めて大きな火災および爆発の危険を生じさせます:
フッ素を取り扱うには最大限の保護が必要です:
フッ素を扱う作業には、専門的な安全対策が必要です:
フッ素化合物には、慎重な環境管理が必要です:
フッ素の輸送と保管は、厳格な規則によって管理されています:
長期的な曝露は、永続的な健康被害を引き起こすことがあります:
簡単な回答
フッ素 (symbol F) is element 9 on the periodic table, a ハロゲン in period 2, group 17. The most electronegative element known: fluorine takes electrons from almost anything, including glass and water. At room temperature it is a gas.
[He] 2s² 2p⁵, giving 2 occupied shells holding 2, 7 electrons respectively. Its outer shell holds 7 electrons, which is what sets its bonding behaviour.フッ素 melts at 53.5 K (-219.7 °C) and boils at 85 K (-188.1 °C).
The standard atomic weight of フッ素 is 18.998 u. That is a weighted average across its naturally occurring isotopes, which is why it is rarely a whole number.
フッ素 is a gas at room temperature; its density is about 1.696 g/L at 0 °C and 1 atm — roughly heavier than air.
フッ素 has a Pauling electronegativity of 3.98. The scale runs from 0.70 (francium, the least greedy for electrons) to 3.98 (fluorine, the most). A value this high means it tends to pull electrons away from almost anything it bonds with.
フッ素 was discovered in 1886 by Henri Moissan. It is named after latin fluere, "to flow".
フッ素 makes up about 585 mg/kg of the Earth's crust — common enough to be mined at scale.