화학 소자 플루오 : 원자가 성질 특성을

불소 (F) - 가장 반응성 화학 원소 주기율표 쉬운 할로겐 기 (17) (VIIA). 인해 기능이 불소 특성은 전자 (가장 전기 음성 원소) 및 원자의 작은 크기를 유도한다.

발견의 역사

불소 함유 광물 형석은 독일 의사 및 광물 Georgiem Agrikoloy 의해 1529에 기술되었다. 이 불산 먼저 알 영어 유리 제조기 칼 빌헬름 셸레 크게 얻어진 생성물의 작용에 의해 부식 유리 증류기에 진한 황산 가열 형석 하에서 조질 불산 수득 스웨덴 화학자 1,720 GA 1771 얻었다 가능성 . 따라서, 후속 실험에서, 용기는 금속으로 제조된다. 거의 무수 산 1천8백9년에서 얻어진 것으로, 2 년 후 프랑스의 물리학 자 앙드레 마리 앙 페르는 그리스 불소 φθόριος에서 이름을 제안하는 알 수없는 요소, 유사 염소,이 수소 화합물은«중단이»가정. 형석은 불화 칼슘을 돌렸다.

불소 방출 프랑스 화학자 안리 Muassan 불화 수소 칼륨의 불화 수소산 용액의 전기 분해에 의해 소자가 1886 년까지 무기 화학의 주요 미해결 문제 중 하나였다. 이를 위해 1906 년에, 그는 노벨상을 받았다. 이 요소 및 독성을 다루는 어려움이 요소의 화학 분야에서 불소 느리게 진행 기여했다. 차 세계 대전까지만해도 그는 실험실 호기심이었다. 그리고, 그러나, 상업의 증가와 함께 우라늄 동위 원소 분리에 육 불화 우라늄의 사용, 유기 화합물 그것에게 상당한 이점을 제공 화학 물질을 만드는 요소.

보급

세기 불소 함유 형석을 (형석, 카페 ₂₎ 금속 공정에서의 플럭스 (세정제)로서 사용되었다. 미네랄은 나중에 또 형석 선정됐다 요소의 소스를 입증했다. 조명 아래 무색 투명 형석 결정은 푸른 빛이 도는 색조가 있습니다. 이 속성은 형광으로 알려져있다.

플루오로 - 방사선에 노출 형석, 라듐 무료 소자의 매우 소량을 제외하고, 단지 그 화합물 형태의 자연 발생 소자. 지구의 지각의 요소의 함량은 약 0.065 %입니다. 기본 불화 광물이다 형석, 빙정석 (NA ₃ ALF _6), 인회석 (Ca를 ₅ [PO _{4 3-} [F, CL), 토파즈 (알 ₂ 그런가 ₄ F, OH] _2), 홍운모.

불소의 물리 화학적 특성

실온에서 불소 가스의 자극적 냄새 담황색이다. 그 위험의 흡입. 냉각시 이것은 황색 액체가되었다. 플루오로 - 19 - 화학 요소의 하나의 안정 동위 원소가있다.

할로겐의 제 이온화 에너지 ⁺ 표준 열 양이온 형성 F이다 (402 킬로 칼로리 / 몰), 매우 높은 420 킬로 칼로리 / 몰.

원자의 요소의 작은 크기는, 예, 헥사 SIF ₍₆₎ 및 ^2- geksaftoralyuminata ALF ₍₆₎ ^3-에 대한 안정적인 복합체를 복수 형성하는 중심 원자 주위에 상대적으로 많은 양을 수용 할 ^수있다. 불소 - 강한 산화 속성이있는 요소입니다. 다른 물질은 무료 요소로 변신, 이런 이유로 항목은 자연의 자유 상태가 아닌, 불소 음이온을 산화하지 않습니다. 오래된 150 년 이상에 대한 불소의 이러한 특성은 화학적 방법으로 그것을 얻을 수 없습니다. 이것은 단지 전기의 사용을 통해 가능했다. 그럼에도 불구하고, 1986 년 미국의 화학자 칼 Krayst은 최초의 "화학"불소를 얻기에 관하여 말했다. 그는 K _2를 MNF _{6 및} HF 용액으로부터 얻어 질 수 안티몬 펜타 플루오 라이드 (SBF _5)를 사용 하였다.

플루오 : 원자가 산화 상태

외피는 부대 전자의 할로겐을 포함한다. 화합물에 불소 원자가 것과 동일한 이유이다. 그러나, VIIA 족 원소의 원자가 -1과 동일하게 제 최대 불소 원자가 및 산화 상태에 전자의 수를 증가시킬 수있다. 요소가 있기 때문에, 그 원자가 껍질을 확장 할 수없는 원자 오프라인 D 궤도. 그것의 존재에 다른 할로겐 프리 덕분에 최대 7의 가수가 될 수 있습니다.

높은 산화 능력 요소는 다른 요소의 가장 높은 산화 상태를 달성 할 수있다. 플루오 (원자가 I) 존재 나 어떤 다른 할라이드하지 않는 화합물을 형성 할 수있다 : _코발트, 삼 불화 디 플루오 실버 (AGF _2)를 COF ₍₃₎ heptafluoride 레늄 브롬 (BRF ₅₎ 칠 플루오 린화 아이 오딘 펜타 (참고 문헌 ₇₎ (IF _7).

연결

화학식 불소 (F ₂₎ 요소의 두 개의 원자로 구성된다. 그는 이온 또는 공유 불화물을 형성, 헬륨 네온을 제외한 다른 모든 요소와 연결을 체결 할 수있다. 니켈과 같은 일부 금속이 신속하게 금속 원소와 상기 통신 방지 할로겐 층으로 덮여있다. 이러한 온화한 강철, 구리, 알루미늄, 또는 모넬 (니켈 66 % 및 31.5 %의 구리 합금)과 같은 일부 금속은 건조 불소 상온에서 반응하지 않는다. 600 ℃까지의 온도에있는 요소와 작동하기에 적합하다 모넬; 소결 알루미나는 700 ℃까지 안정

플루오로 카본 오일은 가장 적합한 윤활유입니다. 소자는 유기 재료 (예컨대, 고무, 목재, 섬유) 불소 원소 만 가능한 유기 화합물의 매우 특별한주의 제어 플루오르 복용과 격렬하게 반응한다.

생산

형석은 불소의 주요 소스입니다. 불화 수소 (HF)의 제조에있어서, 리드 부에 진한 황산 또는 주철로 분말 형석로부터 증류된다. 증류 형성 황산 칼슘 CASO _{(4) 동안,} HF에 불용성이다. 불화 수소는 구리 또는 강철 용기에서 분별 증류에 의해 충분히 무수 상태에서 얻어진 스틸 실린더에 저장된다. 상업적 불화 수소 일반적인 불순물 형석 실리카의 존재로 인해 형성된 아황산과 황산과 플루오르 산 (H ₂ 불화 규소 _6)이다. 수분이 미량 강한 루이스 산 원소 불소로 처리하여 백금 전극을 사용하여, 이상 저장하는 전기 분해에 의해 제거 될 수있다 (MF _{5에있어서,} M - 금속) 염 (H ₃ O) ⁺ (MF _6)에 형성 할 수있다 ^{: -} H _2를 SBF O + ₅ + HF → (O ₃ H) ⁺ (SBF ₆₎ ^-.

산업용 유기 및 무기 불소 화합물의 다양한 제조에 사용되는 불화 수소가, 예를 들어, natriyftoridalyuminiya (NA ₃ ALF _6)는 알루미늄 금속의 제련에 전해질로서 사용된다. 물 속에서 불화 수소 가스의 용액은 불화 수소산, 세정에 유리 연마 또는 에칭 헤이즈 부여에 사용되는 금속의 다량 말한다.

세포의 준비 물이없는 상태에서 전해 절차를 사용하여 무료. 보통 이들은 불화 칼륨 형태 인 30-70, 80-120 또는 250 ℃의 온도에서 (2.5 ~ 1의 비율로), 불화 수소의 전기 용융 이 과정에서, 전해질 감소에 불화 수소 함량 및 융점 상승한다. 따라서, 그것 또한 지속적으로 일어난 것이 필요하다. 온도가 300 ℃를 초과하면 고온 전해질 챔버 대체 불소 안전하게 스테인리스 실린더 압력 하에서 저장 될 수있는 유기 물질의 흔적이없는 실린더 밸브 경우.

의 사용

요소는 삼 불화 염소 (CLF _3), 육 불화 황 (SF ₆₎ 또는 코발트 불화 COF _(3)로서 불화 다양한 생산하는 데 _{사용된다.} 염소 화합물과 코발트의 유기 화합물의 중요한 플루오르 화제이다. (적절한 예방 직접 불소는이 목적을 위해 사용될 수있다). 육 불화 황을 기체 유전체로서 사용된다.

질소로 희석 불소 원소가 종종 수소의 일부 또는 전부가 할로겐으로 치환 된 상응하는 플루오르 카본을 형성하는 탄화수소와 반응한다. 수득 된 화합물은 일반적으로 높은 안정성, 화학적 불활성, 높은 전기 저항, 및 다른 중요한 물리적 및 화학적 특성에 의해 특징 지어진다.

불소화는 이들 COF ₍₃₎ 또는 전해 용액을 무수 불화 수소, 삼 불화 코발트의 유기 화합물의 처리에 의해 제조 될 수있다. 불포화 불소화 탄화수소로부터 제조 테플론 상업적으로 공지 된 폴리 테트라 플루오로 에틸렌 등의 비 접착 성, _[X (CF ₂ CF _2)], 유용한 플라스틱.

염소, 브롬 또는 요오드를 포함하는 유기 화합물은, 예컨대 디클로로 디 플루오로 메탄과 같은 물질 (CL ₂ CF ₂₎ 넓게 가정용 냉장고, 공기 조화 장치에 사용되는 냉매를 생산하는 불소화. 예컨대 디클로로 디 플루오로 메탄과 같은 클로로 플루오로 카본, 때문에 오존층 파괴의 적극적인 역할을하고 그 생산 및 사용은 이제 하이드로 플루오로 카본을 함유하는 냉매가 바람직 한정 하였다.

요소는 핵연료의 제조 우라늄 238에서 우라늄 235을 분리하는 기체 확산 공정에 사용되는 육 불화 우라늄 (UF _6)의 제조에 사용된다. 그들은 많은 유기 화합물을 제조하는 데 사용되는 알킬화 반응에서 좋은 촉매가되기 때문에, 불화 수소 및 삼 불화 붕소 (BF _3), 공업 적 규모로 생산된다. 불화 나트륨은 일반적으로 어린이 충치의 발생을 줄이기 위해 식수에 추가됩니다. 최근 몇 년 동안, 제약 및 농업 분야에서 획득 한 불소의 가장 중요한 응용 프로그램입니다. 불소의 선택적 대체는 극적으로 물질의 생물학적 특성을 변경합니다.

분석

정확하게 할로겐 화합물의 양을 결정하는 것은 곤란하다. 1의 원자가와 동일하다 자유 플루오 라이드, 그것은 HGF → ₂ 수은 수은 + F _(2)의 산화에 의해 _{검출하고,} 수은의 중량이 증가하고, 가스의 체적 변화를 측정 할 수있다. 원소의 이온의 존재에 대한 주요 정성은 :

• 황산의 작용 하에서 불화 수소의 선택,
• 염화칼슘 용액을 첨가하여 불화 칼슘 침전물의 형성
• 황산 티탄 옐로우 산화철 탈색 용액 (티오 ₄₎ 과산화수소.

정량 분석 방법 :

• 아세트산을 사용하여 탄산나트륨 및 슬러지 처리의 존재 하에서 불화 칼슘 침전
• 염화나트륨과 질산 납을 첨가하여 납 chlorofluoride을 증착
• 적정 토륨 질산 용액 (용해 된 물질의 농도의 측정) (목 [NO _{3] 4)} 표시와 같은 나트륨 alizarinsulfonate 사용 : 목 (NO _{3) 4} + 4KF ↔ THF ₄ + _{3 4KNO.}

이러한 플루오로 카본과 같은 공유 결합 된 불소 (원자가 I)는보다 복잡한 분석한다. 이는 F 분석 하였다 금속 나트륨과의 접속을 필요로 ^- 이온을 상기 한 바와 같이.

요소 속성

마지막으로 우리는 불소의 일부 속성을 제시한다 :

• 원자 번호 : 9.
• 원자량 : 18.9984.
• 가능한 불소 원자가 1.
• 녹는 점 : -219,62 ° C.
• 끓는점 : -188 ° C.
• 밀도 (1 기압, 0 ° C) : 1,696g / l.
• 전자 불소 수식 : 1S 2S ^{2 2~5} _2P.