Первое соединение фтора - флюорит (плавиковый шпат) CaF2 - описано в конце XV века под названием "флюор" (от fluere - "течь", по свойству этого соединения понижать температуру плавления руды и увеличивать текучесть расплава). В 1771 году Карл Шееле получил плавиковую кислоту. Как один из элементов плавиковой кислоты, элемент фтор был предсказан в 1810 году, а выделен в свободном виде лишь 76 лет спустя Анри Муассаном в 1886 году электролизом жидкого безводного фтористого водорода, содержащего примесь кислого фторида калия KHF2. Название "фтор" (от греч. fqoroz - разрушение), предложенное Андре Ампером в 1810 году, употребляется в русском и некоторых других языках; во многих странах приняты названия, производные от латинского "Fluor".
Нахождение в природе, получение:
Фтор является "чистым элементом", то есть в природе содержится только изотоп фтора 19F. Известны 17 радиоактивных изотопов фтора с массовым числом от 14 до 31. Самым долгоживущим из них является 18F с периодом полураспада 109,8 минуты, важный источник позитронов, использующийся в позитрон-эмиссионной томографии. В лабораторных условиях фтор можно получать с электролиза. В медный сосуд 1, заполненный расплавом KF·3HF помещают медный сосуд 2, имеющий отверстия в дне. В сосуд 2 помещают толстый никелевый анод. Катод помещается в сосуд 1. Таким образом, в процессе электролиза, газообразный фтор выделяется из трубки 3, а водород из трубки 4. Важным требованием является обеспечение герметичности системы, для этого используют пробки из фторида кальция со смазкой из оксида свинца(II) и глицерина. В 1986 году, во время подготовки к конференции по поводу празднования 100-летия открытия фтора, Карл Кристе открыл чисто химического получения фтора с использованием реакции во фтороводородном растворе K2MnF6 и SbF5 при 150 °C: K2MnF6 + 2SbF5 = 2KSbF6 + MnF3 + F2 Хотя этот метод не имеет практического применения, он демонстрирует, что электролиз необязателен. Промышленное производство фтора осуществляется электролизом расплава кислого фторида калия KF·3HF (часто с добавлениями фторида лития) при температуре около 100°С в стальных электролизёрах со стальным катодом и угольным анодом.
Физические свойства:
Слабо светло-оранжевый газ, в малых концентрациях запах напоминает одновременно озон и хлор, очень агрессивен и ядовит. Сжижается при 88 К, при 55 К переходит в твердое состояние с молекулярной кристаллической решёткой, которая может находиться в нескольких модификациях. Структура a-фтора (стабильная при атмосферном давлении) является моноклинной гранецентрированной.
Химические свойства:
Самый активный неметалл, бурно взаимодействует почти со всеми веществами (редкие исключения - фторопласты), и с большинством из них - с горением и взрывом. Контакт фтора с водородом приводит к воспламенению и взрыву даже при очень низких температурах (до -252°C). Фтор также окислять кислород образуя фторид кислорода OF2. С азотом фтор реагирует лишь в электрическом разряде, с платиной - при температуре красного каления. Некоторые металлы (Fe, Сu, Al, Ni, Mg, Zn) реагируют с фтором с образованием защитной плёнки фторидов, препятствующей дальнейшей реакции. Фтор взаимодействует со многими сложными веществами. Он замещает все галогены в галогенидах, легко фторируются сульфиды, нитриды и карбиды. Гидриды металлов образуют с фтором на холоду фторид металла и HF; аммиак (в парах) - N2 и HF. Фтор замещает водород в кислотах или металлы в их солях: НNО3(или NaNO3) + F2 => FNO3 + HF (или NaF); Карбонаты щелочных и щелочноземельных металлов реагируют с фтором при обычной температуре; при этом получаются соответствующий фторид, СО2 и О2. В атмосфере фтора горит даже вода: 2F2 + 2H2O = 4HF + O2. Фтор энергично реагирует с органическими веществами.
Важнейшие соединения:
Фторид кислорода, OF2 ??? ... ... Фтороводород - бесцветный газ с резким запахом, при комнатной температуре существует преимущественно в виде димера H2F2, ниже 19,9°C - бесцветная подвижная жидкость. Хорошо растворим в воде в любом отношении с образованием фтороводородной (плавиковой) кислоты. Образует азеотропную смесь с концентрацией 35,4% HF, дымит на воздухе (вследствие образования с парами воды мелких капелек раствора) и сильно разъедает стенки дыхательных путей. Фториды ??? ... ... Гексафторид серы, SF6 (элегаз) - тяжелый газ, практически бесцветный, обладает высокими электроизолирующими свойствами, высоким напряжением пробоя, при этом практически инертен.
Применение:
Газообразный фтор используется для получения: - гексафторида урана UF6 из UF4, применяемого для разделения изотопов урана для ядерной промышленности, - трёхфтористого хлора ClF3 - фторирующий агент и мощный окислитель ракетного топлива, - шестифтористой серы SF6 - газообразный изолятор в электротехнической промышленности, - фреонов - хороших хладагентов, - тефлонов - химически инертных полимеров, - гексафтороалюмината натрия - для последующего получения алюминия электролизом и т.д.
1. Название – формула Сульфид алюминия – Al₂S₃ Хлорид меди II – CuCl₂ Оксид серы VI – SO₃ Гидроксид бария – Ba(OH)₂ Сульфат железа III – Fe₂(SO₄)₃ Фосфат натрия – Na₃PO₄ Нитрат кальция – Ca(NO₃)₂
2.Формула – название – класс Ba(OH)₂ – гидроксид бария – основания FeO – оксид железа II – оксиды CuSO₄ – сульфат меди II – соли HNO₃ – азотная кислота – кислоты AlCl₃ – хлорид алюминия – соли H₂S – сероводородная кислота (или сероводород) – кислоты CO₂ – оксид углерода IV (или углекислый газ) – оксиды NaOH – гидроксид натрия – основания
3. Формула – название – тип кристаллической решетки Н₂О – вода – молекулярная NaCl – хлорид натрия – ионная Fe – железо – атомная NaOH – гидроксид натрия – ионная O₂ – кислород – молекулярная алмаз – C (углерод) – атомная Cu – медь – атомная Al₂O₃ – оксид алюминия – молекулярная Ионная кристаллическая решетка – типичный металл + типичный неметалл Молекулярная – вещества с ковалентной связью (как полярной, так и неполярной)
4. Не увидел, что нитрит алюминия существует, но Al(NO2)2 (Al, N, O алюминий, азот, кислород) --> Al(OH)3 (гидроксид алюминия) --> Al2O3 (оксид алюминия)
5. Формула количества вещества – n = m/M, где m - масса вещества, M - молярная масса n(H₃PO₄) = m(H₃PO₄) / M(H₃PO₄) M(H₃PO₄) = 1*3 + 31 + 16*4 = 98 г/моль n(H₃PO₄) = 392 г / 98 г/моль = 4 моль N(количество атомов) = n*Na(число Авогадро, 6*10²³) N(H) = 3*6*10²³ = 18 * 10²³
Первое соединение фтора - флюорит (плавиковый шпат) CaF2 - описано в конце XV века под названием "флюор" (от fluere - "течь", по свойству этого соединения понижать температуру плавления руды и увеличивать текучесть расплава). В 1771 году Карл Шееле получил плавиковую кислоту. Как один из элементов плавиковой кислоты, элемент фтор был предсказан в 1810 году, а выделен в свободном виде лишь 76 лет спустя Анри Муассаном в 1886 году электролизом жидкого безводного фтористого водорода, содержащего примесь кислого фторида калия KHF2.
Нахождение в природе, получение:Название "фтор" (от греч. fqoroz - разрушение), предложенное Андре Ампером в 1810 году, употребляется в русском и некоторых других языках; во многих странах приняты названия, производные от латинского "Fluor".
Фтор является "чистым элементом", то есть в природе содержится только изотоп фтора 19F. Известны 17 радиоактивных изотопов фтора с массовым числом от 14 до 31. Самым долгоживущим из них является 18F с периодом полураспада 109,8 минуты, важный источник позитронов, использующийся в позитрон-эмиссионной томографии.
Физические свойства:В лабораторных условиях фтор можно получать с электролиза. В медный сосуд 1, заполненный расплавом KF·3HF помещают медный сосуд 2, имеющий отверстия в дне. В сосуд 2 помещают толстый никелевый анод. Катод помещается в сосуд 1. Таким образом, в процессе электролиза, газообразный фтор выделяется из трубки 3, а водород из трубки 4. Важным требованием является обеспечение герметичности системы, для этого используют пробки из фторида кальция со смазкой из оксида свинца(II) и глицерина. В 1986 году, во время подготовки к конференции по поводу празднования 100-летия открытия фтора, Карл Кристе открыл чисто химического получения фтора с использованием реакции во фтороводородном растворе K2MnF6 и SbF5 при 150 °C:
K2MnF6 + 2SbF5 = 2KSbF6 + MnF3 + F2
Хотя этот метод не имеет практического применения, он демонстрирует, что электролиз необязателен.
Промышленное производство фтора осуществляется электролизом расплава кислого фторида калия KF·3HF (часто с добавлениями фторида лития) при температуре около 100°С в стальных электролизёрах со стальным катодом и угольным анодом.
Слабо светло-оранжевый газ, в малых концентрациях запах напоминает одновременно озон и хлор, очень агрессивен и ядовит. Сжижается при 88 К, при 55 К переходит в твердое состояние с молекулярной кристаллической решёткой, которая может находиться в нескольких модификациях. Структура a-фтора (стабильная при атмосферном давлении) является моноклинной гранецентрированной.
Химические свойства:Самый активный неметалл, бурно взаимодействует почти со всеми веществами (редкие исключения - фторопласты), и с большинством из них - с горением и взрывом. Контакт фтора с водородом приводит к воспламенению и взрыву даже при очень низких температурах (до -252°C). Фтор также окислять кислород образуя фторид кислорода OF2.
Важнейшие соединения:С азотом фтор реагирует лишь в электрическом разряде, с платиной - при температуре красного каления. Некоторые металлы (Fe, Сu, Al, Ni, Mg, Zn) реагируют с фтором с образованием защитной плёнки фторидов, препятствующей дальнейшей реакции.
Фтор взаимодействует со многими сложными веществами. Он замещает все галогены в галогенидах, легко фторируются сульфиды, нитриды и карбиды. Гидриды металлов образуют с фтором на холоду фторид металла и HF; аммиак (в парах) - N2 и HF. Фтор замещает водород в кислотах или металлы в их солях:
НNО3(или NaNO3) + F2 => FNO3 + HF (или NaF);
Карбонаты щелочных и щелочноземельных металлов реагируют с фтором при обычной температуре; при этом получаются соответствующий фторид, СО2 и О2.
В атмосфере фтора горит даже вода: 2F2 + 2H2O = 4HF + O2.
Фтор энергично реагирует с органическими веществами.
Фторид кислорода, OF2 ??? ...
Применение:...
Фтороводород - бесцветный газ с резким запахом, при комнатной температуре существует преимущественно в виде димера H2F2, ниже 19,9°C - бесцветная подвижная жидкость. Хорошо растворим в воде в любом отношении с образованием фтороводородной (плавиковой) кислоты. Образует азеотропную смесь с концентрацией 35,4% HF, дымит на воздухе (вследствие образования с парами воды мелких капелек раствора) и сильно разъедает стенки дыхательных путей.
Фториды ??? ...
...
Гексафторид серы, SF6 (элегаз) - тяжелый газ, практически бесцветный, обладает высокими электроизолирующими свойствами, высоким напряжением пробоя, при этом практически инертен.
Газообразный фтор используется для получения:
- гексафторида урана UF6 из UF4, применяемого для разделения изотопов урана для ядерной промышленности,
- трёхфтористого хлора ClF3 - фторирующий агент и мощный окислитель ракетного топлива,
- шестифтористой серы SF6 - газообразный изолятор в электротехнической промышленности,
- фреонов - хороших хладагентов,
- тефлонов - химически инертных полимеров,
- гексафтороалюмината натрия - для последующего получения алюминия электролизом и т.д.
Сульфид алюминия – Al₂S₃
Хлорид меди II – CuCl₂
Оксид серы VI – SO₃
Гидроксид бария – Ba(OH)₂
Сульфат железа III – Fe₂(SO₄)₃
Фосфат натрия – Na₃PO₄
Нитрат кальция – Ca(NO₃)₂
2.Формула – название – класс
Ba(OH)₂ – гидроксид бария – основания
FeO – оксид железа II – оксиды
CuSO₄ – сульфат меди II – соли
HNO₃ – азотная кислота – кислоты
AlCl₃ – хлорид алюминия – соли
H₂S – сероводородная кислота (или сероводород) – кислоты
CO₂ – оксид углерода IV (или углекислый газ) – оксиды
NaOH – гидроксид натрия – основания
3. Формула – название – тип кристаллической решетки
Н₂О – вода – молекулярная
NaCl – хлорид натрия – ионная
Fe – железо – атомная
NaOH – гидроксид натрия – ионная
O₂ – кислород – молекулярная
алмаз – C (углерод) – атомная
Cu – медь – атомная
Al₂O₃ – оксид алюминия – молекулярная
Ионная кристаллическая решетка – типичный металл + типичный неметалл
Молекулярная – вещества с ковалентной связью (как полярной, так и неполярной)
4. Не увидел, что нитрит алюминия существует, но
Al(NO2)2 (Al, N, O алюминий, азот, кислород) --> Al(OH)3 (гидроксид алюминия) --> Al2O3 (оксид алюминия)
5. Формула количества вещества – n = m/M, где m - масса вещества, M - молярная масса
n(H₃PO₄) = m(H₃PO₄) / M(H₃PO₄)
M(H₃PO₄) = 1*3 + 31 + 16*4 = 98 г/моль
n(H₃PO₄) = 392 г / 98 г/моль = 4 моль
N(количество атомов) = n*Na(число Авогадро, 6*10²³)
N(H) = 3*6*10²³ = 18 * 10²³