Строение
Это не диаграмма из точек на кольцах, а выборка методом Монте-Карло из фактической плотности вероятности |ψ|² для каждой занятой подоболочки. Перетаскивайте, чтобы вращать. Синий и фиолетовый цвета обозначают противоположные знаки волновой функции, благодаря чему возможно образование химических связей.
Измеренные значения
Каждый столбец показывает положение фтор среди всех 118 элементов по этому свойству.
Источники: стандартные атомные веса IUPAC 2021 года · Справочник CRC по химии и физике · NIST. Значения, отмеченные символом ~, являются расчётными, а не измеренными.
Размер в масштабе
Радиус 50 pm — это 0,05 нм, поэтому около 10 миллионов таких атомов, расположенных бок о бок, протянулись бы на миллиметр.
Тепловой диапазон
Фтор находится в жидком состоянии в диапазоне 32 K — от 53 K до 85 K.
Положение
Фтор находится в периоде 2, группе 17. Все элементы группы 17 имеют одинаковое число внешних электронов, поэтому ведут себя очень похожим образом.
Другие Галогены
Все галогеныИстория
Фтор — самый электроотрицательный и реакционноспособный элемент в периодической таблице, за что получил репутацию «короля реакционной способности». Этот бледно-жёлтый, чрезвычайно токсичный газ реагирует практически со всеми другими элементами, включая такие благородные газы, как ксенон и криптон, которые когда-то считались полностью инертными.
Фтор был открыт Henri Moissan в 1886 году после десятилетий опасных попыток химиков; он так долго не поддавался выделению, что получил прозвище «элемент, который отказывается быть открытым». Чрезвычайная реакционная способность делает чистый фтор невероятно опасным в обращении, однако его соединения произвели революцию в современной жизни.
Интересный факт: Фтор настолько реакционноспособен, что может заставить воду гореть. Когда газообразный фтор встречается с водяным паром, он может воспламенить образующийся в реакции водород, создавая зловещее пламя.Несмотря на свою грозную репутацию в элементарной форме, соединения фтора необходимы современному обществу. От антипригарного покрытия кухонной посуды (Teflon) до фторида в зубной пасте, предотвращающего кариес, — контролируемая химия фтора принесла бесчисленные преимущества, но требует соблюдения чрезвычайно строгих мер безопасности.
Уникальные свойства фтора обусловлены его малым атомным размером и самой высокой электроотрицательностью (4.0 по шкале Pauling). Благодаря этому он является самым сильным «похитителем электронов», образуя чрезвычайно прочные связи с другими элементами и создавая одни из самых стабильных известных химии соединений, включая парниковый газ гексафторид серы (SF₆).
Применение
Крупнейшее промышленное применение фтора — производство гексафторида урана (UF₆) для обогащения ядерного топлива:
Фтор образует исключительно прочные и химически стойкие полимеры:
Фторсодержащие соединения произвели революцию в технологии охлаждения:
Соединения фтора необходимы для современного производства электроники:
Фтор значительно улучшает свойства лекарственных препаратов и пестицидов:
Соединения фтора обеспечивают превосходную защиту поверхностей:
Соединения фтора обеспечивают технологии для экстремальных условий:
Откуда он происходит
585 мг/кг земной коры · более распространён, чем 89% элементов
Фтор никогда не встречается в природе в виде свободного элемента из-за его чрезвычайной реакционной способности, но образует многочисленные минералы в земной коре. При среднем содержании в земной коре 625 частей на миллион фтор занимает 13-е место среди наиболее распространённых элементов литосферы.
Мировая добыча флюорита сосредоточена в районах ключевых геологических формаций:
Месторождения флюорита формируются посредством гидротермальных процессов в определённых геологических условиях:
Океаны содержат крупнейший резервуар растворённого фторида со средней концентрацией 1.3 мг/л (1.3 ppm):
Природный фторид присутствует в пресноводных системах вследствие взаимодействия горных пород и воды:
Живые организмы сложным образом взаимодействуют с фторидом окружающей среды:
Активные геологические процессы непрерывно высвобождают соединения фтора:
Космическая распространённость фтора и его распределение в космосе:
Обращение
Фтор и фтороводород вызывают тяжёлые последствия для здоровья:
Чрезвычайно низкие пределы воздействия отражают токсичность фтора:
Критически важные действия при чрезвычайных ситуациях:
Фтор создаёт чрезвычайно высокий риск пожара и взрыва:
При работе с фтором требуется максимальная защита:
Специализированные меры безопасности при работе с фтором:
Соединения фтора требуют тщательного экологического контроля:
Транспортировка и хранение фтора регулируются строгими правилами:
Длительное воздействие может вызвать необратимый вред здоровью:
Краткие ответы
Фтор (символ F) — элемент 9 в периодической таблице, представитель семейства Галоген в 2 периоде, 17 группе. Самый электроотрицательный из известных элементов: фтор забирает электроны почти у чего угодно, включая стекло и воду. При комнатной температуре это газ.
[He] 2s² 2p⁵; она включает 2 занятые электронные оболочки с распределением 2, 7. На внешней оболочке находится 7 электронов, что определяет характер химических связей.Фтор плавится при 53.5 K (-219.7 °C) и кипит при 85 K (-188.1 °C).
Стандартная атомная масса Фтор составляет 18.998 u. Это средневзвешенное значение для его природных изотопов, поэтому оно редко бывает целым числом.
Фтор при комнатной температуре — газ; его плотность при 0 °C и давлении 1 атм составляет около 1.696 г/л — он примерно тяжелее воздуха.
Электроотрицательность Фтор по шкале Полинга составляет 3.98. Шкала простирается от 0,70 (франций, наименее склонный притягивать электроны) до 3,98 (фтор, наиболее склонный). Такое высокое значение означает, что он стремится оттягивать электроны почти у любого атома, с которым образует связь.
Фтор был открыт в 1886 году Henri Moissan. Назван в честь латинское fluere, «течь».
На долю Фтор приходится около 585 мг/кг земной коры — его достаточно много, чтобы добывать его в промышленных масштабах.