От водорода до мейтнерия: неорганика на ладони. Книга первая: металлы и неметаллы главных подгрупп таблицы Менделеева

Алина Шоричева

Здравствуйте! Меня зовут Шоричева Алина. По образованию я провизор, поэтому по роду своей деятельности мне приходилось изучать такую науку, как химия. Этот книжный цикл – моя попытка создать свое универсальное пособие, в котором бы понятно и емко рассказывалось о каждом элементе (и его ключевых соединениях) всей таблицы Менделеева.Я надеюсь, что мои книги станут вашими верными помощниками при подготовке к урокам, экзаменам, когда требуется что-то повторить или вспомнить!

Глава 5.

Фтор. Господин окислитель

Следующим на повестке дня станет химический элемент, который по праву заслужил обращение «господин окислитель». Этот элемент, как многие, наверное, догадались, — фтор. Я заметила, что в большинстве учебников по химии фтору уделяется мало внимания, да и в заданиях ЕГЭ он находится в тени своих «собратьев» по группе — хлора, брома, йода. Попробую «реабилитировать» фтор, ведь каждый достоин внимания и заботы.

Месторасположение фтора в таблице Д. И. Менделеева — пересечение «2 период, VIIA группа» (как в морском бое). Фтор открывает собой группу галогенов — сильнейших окислителей.

В состав атома фтора входит ядро (в нем 9 протонов, 10 нейтронов) и 9 электронов, которые вращаются вокруг ядра, разместившись на двух уровнях.

До завершения внешнего энергетического уровня (до 8 электронов) фтору не хватает всего 1 электрона. Ему проще «принять» электрон от другого элемента и так завершить свой уровень, чем «отдавать» кому-то 7 своих электронов и затрачивать на это колоссальную энергию. Прибавьте к этому малый радиус атома — и вот она, окислительная природа фтора, элемента с самой высокой электроотрицательностью. Электроотрицательность, условно говоря, — способность элемента «перетягивать» на себя чужие электроны. Поэтому степень окисления фтора в соединениях равна — 1.

Молекула фтора состоит из двух атомов, соединенных друг с другом ковалентной неполярной связью. При обычных условиях фтор — это газ зеленовато-желтого цвета с резким запахом. Тяжелее воздуха. Ядовит! При температурах ниже минус 188 градусов переходит в жидкое состояние. В виде жидкости неограниченно растворяется в жидких кислороде, озоне.

В соревнованиях по электроотрицательности среди элементов фтору присуждается кубок и безоговорочное первое место

Фтор по своей природе очень реакционноспособен. Реакции протекают с выделением большого количества тепла, вплоть до горения, взрыва.

Как всегда, для наглядности разделим реакции на группы:

1. Реакции с неметаллами

Фтор взаимодействует со всеми неметаллами за исключением гелия, неона и аргона.

Причем часто в результате образуются продукты переменного химического состава, смесь веществ с разным «набором» атомов. Для удобства числовые индексы при элементах принимают за Х и У.

Даже криптон, ксенон и радон перед фтором не устояли. Они также взаимодействуют с ним

2. Реакции с металлами

Фтор вступает в реакции с большинством металлов. С щелочными и щелочно-земельными происходит воспламенение, причем на холоду, а с остальными — реакции при незначительном нагревании или при комнатной температуре. Даже сама платина «фторируется», но при высоких температурах.

3. Реакции со сложными веществами

Фторирование платины

Представляете, и стекло способно медленно разлагаться в атмосфере фтора! Реакция ускоряется в присутствии воды.

Обратите внимание: с оксидами неметаллов фтор может реагировать по одному из двух путей: либо замещать собой кислород в оксиде, либо присоединяться к некоторым оксидам

Получение фтора в промышленности?

Спрашивали? Отвечаем! Получают фтор электролизом расплава смеси KF-HF.

Хранят фтор в аппаратах из никеля, его сплавов, латуни, нержавеющей стали. Важно, чтобы металл или сплав реагировал с фтором с образованием пленки фторида металла, нерастворимой для остального фтора в аппарате.

Фтор очень токсичный газ. В малых концентрациях его запах напоминает запах хлора, иногда озона. На предприятиях обязательно контролируют предельно допустимую концентрацию фтора в воздухе.