ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Свойства и особенности элементарного фтора из "Мир фторуглеродов" Свободный фтор — бледно-желтый газ. Запах фтора резкий и раздражающий, напоминает одновременно запах хлора и озона. По запаху можно обнаружить присутствие одной части фтора в миллионе частей воздуха. Один литр газа при 0°С и нормальном давлении весит 1,7Гг. [c.13] При низкой температуре (—187°С) фтор конденсируется в жидкость канареечно-желтого цвета. [c.13] Жидкий фтор обладает высоким удельным весом. До сих пор во многих литературных источниках и учебниках фигурирует старое (заниженное) значение плотности фтора при т. кип.—1,108 г см . Точное значение плотности фтора — 1,513 г см (при т. кип.). [c.13] При обычной температуре, даже применяя высокое давление, фтор невозможно превратить в жидкость—вследствие низкой критической температуры (—129°С). Поэтому при конденсации и хранении фтора не пригодны способы, разработанные для хлора. При —218°С жидкий фтор замерзает в светло-желтое кристаллическое тело, которое ниже —252 С становится бесцветным. [c.13] Фтор первый член группы галогенов. По своим свойствам он во многом напоминает их, но, подобно всем первым членам групп других элементов, обнаруживает и значительные отличия. Атом фтора имеет всего два электронных слоя ( = 2). Во внутреннем (К-слое) содержится два, а во внешнем ( -слое) —семь электронов. Это сообщает фтору ярко выраженные электроотрицательные свойства. Благодаря нечетному числу электронов во внешнем слое фтор особенно легко присоединяет электрон, превращаясь в отрицательпыГ одновалентный ион. [c.13] Фтор обладает наибольшей реакционной способностью среди неметаллических элементов, его окислительный потегт-циал выше потенциала озона. Высокая электроотрицатель-ность фтора обусловлена максимальным (по сравнению с другими элементами) сродством к электрону и очень большим потенциалом ионизации. Нормальный электродный потенциал фтора 2,85 в, тогда как для хлора и кислорода эта величина составляет 1,36 и 1,22 в. Если электроотрицательность фтора, выраженную в условных единицах, сравнить с электроотрицательностью некоторых других элементов, получается следующий ряд фтор (4), кислород (3,5), азот и хлор (3,0), углерод (2,5), литий (1). [c.14] Причиной большой реакционной способности атомов фтора является стремление завершить октет внешнего электронного слоя, и сила этого стремления настолько велика, что фтор -взаимодействует со всеми веществами за исключением некоторых инертных газов. Все реакции с участием фтора отличаются очень высоким тепловым эффектом. Например, на 1 кг эквимолекулярной смеси лития и фтора выделяется 5650 ккал, бериллия и фтора 4830, углерода и фтора 1830 ккал. При взаимодействии фтора с водородом выделяется, 128,4 ккал моль, тогда как присоединение водорода к кислороду сопровождается выделением только 57,8 ккал1моль. [c.14] Фтор при комнатной и даже при пониженной температуре реагирует с бромом, кремнием, аморфным углем и некоторыми металлами. Тепловой эффект реакции настолько велик, что пламя сгорающих в среде фтора веществ по яркости напоминает кислородно-ацетиленовое пламя или пламя электросварки. [c.15] Оригинальность химического поведения фтора и часто удивительные результаты его взаимодействия с другими элементами и их соединениями в известной степени объясняются тем, что он является наиболее электроотрицательным элементом и, входя в состав молекулы, вызывает резкое изменение распределения электронной плотности. Так, введение фтора в неорганические и органические кислоты превращает х в более сильные кислоты, чем те, которые не содержат фтора. Неорганические фториды азота (трехфтористый азот, тетрафтор гидразин и перфторамины) не обладают основными свойствами. Фтор в любых соединениях имеет отрицательную степень окисления. Только в молекулярном фторе степень окисления равна нулю. Даже в соединении с кислородом Р2О фтор имеет отрицательную степень окисления. [c.15] Большая электроотрицательность фтора обусловливает возникновение водородной связи во фтористом водороде. [c.15] Именно это обстоятельство наряду с большими энергиями связей, образуемых атомом фтора с другими атомами (за и -ключением азота и кислорода), обусловливает исключительно высокую химическую активность элементарного фтора по сравнению с другими галогенами и неметаллами. [c.15] Большинство металлов взаимодействует с фтором при обычной температуре, но многие из них образуют стойкую защитную пленку фторида, которая препятствует дальнейшей реакции. Свинец, уран, ванадий реагируют с фтором на холоде. Натрий и кальций в этих условиях воспламеняются. При небольшом разогревании во фторе загораются титан, молибден и вольфрам. С фтором энергично взаимодействуют нагретые металлы платиновой группы. Так, осмий и рутений загораются в атмосфере фтора при 250°С, а платина и палладий— при температуре темно-красного каления. [c.16] Очень важным соединением является трехфтористая сурьма—реагент обмена галоидов на фтор. Наиболее простой способ ее получения — растворение трехокиси сурьмы во фтористоводородной кислоте. Не меньшее значение в химии фтора имеют фториды кобальта — дифторид и (мощный фторирующий агент ) трифторид. Последний получают действием фтора на дихлорид или дифторид кобальта при 150°С. [c.16] При взаимодействии элементарного фтора с другими галоидами образуются галоидофториды. Известны фториды иода, брома и хлора. [c.16] Галоидофториды очень реакционноспособные вещества. В этом отношении они приближаются к элементарному фтору. Трифторид брома, например, взрывообразно реагйрует с водой, деревом, резиной и даже асбестом. Наиболее интересное свойство галоидофторидов — их сильное окислительное действие. [c.16] Наиболее реакционноспособен трифторид хлора. Он почти количественно превращает хлористое серебро во фторид двухвалентного серебра AgF2 — один из лучших фторирующих агентов. С окислами металлов трифторид хлора образует фториды высшей валентности например, урановые соединения при реакции с ним количественно превращаются в гексафторид урана. [c.16] Алюминий, железо, хром, никель при обычной температуре образуют защитную пленку фторида. Коррозионная устойчивость деталей из этих металлов снижается с увеличением содержания в них углерода, кремния, титана и других легирующих добавок. Из стали можно изготовлять трубопроводы, используемые только при обычной температуре. Однако пленка фторида не всегда защищает металлы от фтора. Серебро и железо загораются во фторе При температуре около 500°С, но пикель, покрытый фтористым никелем, не реагирует с фтором даже при 600°С. [c.16] В этой реакции, в отличие от обычных случаев горения, кислород не причина, а продукт горения. [c.17] Фтор имеет только один устойчивый изотоп — Р . Известны радиоактивные изотопы фтора с массами 16, 17, 18, 20, 21, но они имеют настолько короткие периоды полураспада, что практическое применение их, например в качестве меченых атомов, весьма ограничено. При кратковременных опытах, вероятно, может применяться Р , период полураспада которого 105 мин. [c.17] Вернуться к основной статье