Қазақстан тарихы[היום-מחר
Бірінші қосылыс фтор — флюорит (плавикті шпат) CaF2 — сипатталған XV ғасырдың соңында аталатын, “флюор”. 1771 жылы Карл Шееле алған плавиковую қышқылы бар.

Бірі ретінде атомдар плавик қышқылын элемент фтор болды предсказан 1810 жылы, ал бөлінген бос күйінде тек 76-жылдан кейін Анри Муассаном 1886 жылы электролизімен сұйық сусыз фторлы сутегі бар қоспа қышқыл калий фторидін KHF2.

Происхождение названия[היום-מחר
Атауы “фтор” (от др.-греч. φθόρος — бұзылуы), ұсынылған Андре Ампером 1810 жылы, қолданылады орыс және кейбір басқа да тілдерде; көптеген елдерде қабылданған атауы, туындылары латын “fluorum” (ол жүреді, өз кезегінде, fluere — “ағу”, — свойству фтордың, флюорит (CaF2), азайтуға температураны балқыту қож қалпына келтіру кезінде металдарды кендерден және ұлғайту тұрақсыздығы оның балқыма).

Табиғатта таралуы[өңдеу | қайнарын қарау]
Мазмұны фтор атом пайызбен табиғатта көрсетілген кестеде:

Объект Мазмұны
Топырақ 0,02
Су өзендер 0,00002
Су мұхит 0,0001
Тістер адам[5] 0,01
Табиғатта маңызды жиналатын фтор бар негізінен минерале флюорите (CaF2) бар массасы бойынша 51,2 % Ca және 48,8 % F. Кларк жер қыртысында 650 г/т.

Салыстырмалы бай фтор жасымық пен пияз.

Мазмұны топырақтағы фтор міндетті вулканическим газдар, сонымен қатар, олардың құрамына кіреді әдетте үлкен саны фтороводорода.

Физикалық қасиеттері[өңдеу | қайнарын қарау]
Бозғылт-сары газ, шағын концентрацияда иісі еске түсіреді, бір мезгілде озон және хлор, өте агрессивті болса және ґте улы.

Фтор бар, өте төмен қайнау температурасы (85,03, -188,12 °С) және балқу (53,53 К, -219,70 °C)[3]. Бұл байланысты фтор бар d-кіші және құруға қабілетті полуторные байланысты, айырмашылығы басқа галогенов (еселігі байланысты басқа галогенах шамамен 1,1)[6].

Электрондық құрылысы[өңдеу | қайнарын қарау]

Әдісін қолдану ӘБ молекулалар үшін F2
Электрондық конфигурация атом фтор келесі: 1s22s22p5. Атомдары фтор қосылыстарында мүмкін танытуға тотығу дәрежесі тең -1. Оң тотығу дәрежесі құрамалар асырылмайды, өйткені фтор болып табылады ең электроотрицательным элементі.

Квантовохимический терм атомның фтор — 2P3/2.

Молекуласының құрылысы[өңдеу | қайнарын қарау]
Теориясы тұрғысынан молекулалық орбиталей құрылымы двухатомной молекулалар фтор сипаттауға болады мынадай диаграммасы. Молекуласындағы бар 4 байланыстыратын орбитали және 3 разрыхляющих. Тәртібі байланыс молекуласындағы 1-ге тең.

Кристалл торы[היום-מחר

Кристалды құрылымы α-фтор (тұрақты кезінде (атмосфералық қысым)
Фтор құрады екі кристалды түрлендіру, тұрақты кезіндегі атмосфералық қысым:

α-фтор — бар төмен температурада 45,6 K, кристалл торы моноклинной сингонии, кеңістіктік топ C 2/c параметрлері ұяшық a = 0,550 нм, b = 0,328 нм, c = 0,728 нм, β = 102,17°, Z = 4, d = 1,97 г/см3[7][8][3];
β-фтор бар температуралар аралығында 45,6 ÷ 53,53 K, кристалл торы кубической сингонии параметрлері ұяшық a = 0,667 нм, Z = 8, d = 1,70 г/см3[3].
Кездегі изотоптық құрам[өңдеу | қайнарын қарау]
Толық мақаласы: Изотоптар фтор
Фтор болып табылады моноизотопным элементі, өйткені табиғатта тек бір тұрақты изотоп фтор 19F. Белгілі болған тағы 17 радиоактивті изотоптар фтор жаппай саны 14-тен 31, мен бір ядролық изомер — 18mF. Ең долгоживущим радиоактивті изотоптар фтор болып табылады 18F жартылай ыдырау кезеңі 109,771 минут маңызды көзі позитронов қолданылатын ” позитрон эмиссиялық томография.

Ядролық қасиеттері изотоптар фтор[היום-מחר
Изотоп Салыстырмалы салмағы, а. е. м. жартылай ыдырау Кезеңі ыдырау Түрі Ядролық спин Ядролық магниттік момент
17F 17,0020952 64,5 c β+-ыдырау ” 17O 5/2 4,722
18F 18,000938 1,83 сағат β+-ыдырау ” 18O 1
19F 18,99840322 Тұрақты — 1/2 2,629
20F 19,9999813 11 c β ыдырауы–қр 20Ne 2 2,094
21F 20,999949 4,2 c β ыдырауы–қр 21Ne 5/2
22F 22,00300 4,23 c β ыдырауы–қр 22Ne 4
23F 23,00357 2,2 c β ыдырауы–қр 23Ne 5/2
Магниттік ядролардың қасиеттері[өңдеу | қайнарын қарау]
Атом ядросының изотопы 19F бар полуцелый спин, сондықтан қолданылуы мүмкін, осы ядролар үшін ЯМР-зерттеу молекулалардың. Спектрлер ЯМР 19F болып табылады жеткілікті характеристичными үшін фторорганических қосылыстар.

Химиялық қасиеттері[өңдеу | қайнарын қарау]
Ең белсенді неметалл, қарқынды өзара іс-қимыл жасайды дерлік барлық заттармен, сонымен фторидтер жоғары дәрежесі тотығу және сирек ерекшеліктер — фторопластов, көпшілік ішінде жануымен және жарылыс, және барлық химиялық элементтері, сонымен гелий мен неона . Ко фтору бөлме температурасында тұрақсыз кейбір металдар есебінен білім тығыз пленка фторидін, тормозящей реакциясын бастап фтор — Al, Mg, Cu, Ni. Байланыс фтор сутегімен әкеледі тұтандыруға және жарылысқа тіпті өте төмен температура кезінде (-252°C). Фтор атмосферасында жанады, тіпті су және платина:

{\displaystyle {\mathsf {2F_{2}+2H_{2}O\rightarrow 4HF\uparrow +O_{2}\uparrow }}} {\mathsf {2F_{2}+2H_{2}O\rightarrow 4HF\uparrow +O_{2}\uparrow }}
{\displaystyle {\mathsf {Pt+2F_{2}\ {\xrightarrow {350-400^{o}C}}\ PtF_{4}}}} {\mathsf {Pt+2F_{2}\ {\xrightarrow {350-400^{o}C}}\ PtF_{4}}}
Реакцияларға, фтор формальды болып табылады восстановителем жатады реакция ыдырау жоғары фторидтер, мысалы:

{\displaystyle {\mathsf {2CoF_{3}\rightarrow 2CoF_{2}+F_{2}\uparrow }}} {\mathsf {2CoF_{3}\rightarrow 2CoF_{2}+F_{2}\uparrow }}
{\displaystyle {\mathsf {2MnF_{4}\rightarrow 2MnF_{3}+F_{2}\uparrow }}} {\mathsf {2MnF_{4}\rightarrow 2MnF_{3}+F_{2}\uparrow }}
Фтор, сондай-ақ қабілетті окислять электр разрядта оттегі құра отырып, фтор, оттегі OF2 және диоксидифторид O2F2.

Барлық қосылыстарында фтор танытады тотығу дәрежесі -1. Үшін фтор проявлял оң тотығу дәрежесі, құру талап етіледі эксимерных молекулалардың немесе өзге де төтенше жағдайлар. Бұл жасанды иондау атомдарының фтор[9].

Алу[היום-מחר

Зертханалық алу әдісі фтор
Өнеркәсіптік алу әдісі фтор қамтиды өндіру және байыту флюориттік кен, күкірт-қышқыл жіктеу олардың концентратының білімі бар сусыз HF және оның электролиттік ыдырауы.

Зертханалық алу фтор пайдаланады жіктеу кейбір қосылыстар, бірақ барлық олар кездеседі табиғатта жеткілікті мөлшерде және алады, олардың көмегімен еркін фтор.

Зертханалық әдісі[היום-מחר
Зертханалық жағдайда фтор алуға болады көмегімен көрсетілген сомаға орнату. “Мыс ыдыс 1, толтырылған расплавом KF·3HF, орналастырады мыс ыдыс 2 бар тесіктер түбінде. Ыдысқа 2 орналастырады қалың никель анод. Катод орналастырылады ыдыс 1. Осылайша, процесінде электролиз газ тәріздес фтор бөлінеді түтіктер 3, ал сутегі — түтіктер 4. Маңызды талап болып табылады герметикалығын қамтамасыз ету жүйесінің, ол үшін қолданады тығындар кальций фторидін сәйкес майлаумен тотығынан қорғасын(II) және глицерин.
1986 жылы барысында дайындық конференциясы мәселесі бойынша 100-жылдығын мерекелеу ашу фтор, Карл Кристе ашты тәсілі таза химиялық алу фтор пайдалана отырып, реакция кезінде фтороводородном ерітіндісінде K2MnF6 және SbF5 кезінде 150 °C[10]:
{\displaystyle {\mathsf {2K_{2}MnF_{6}+4SbF_{5}\rightarrow 4KSbF_{6}+2MnF_{3}+F_{2}\uparrow }}} {\mathsf {2K_{2}MnF_{6}+4SbF_{5}\rightarrow 4KSbF_{6}+2MnF_{3}+F_{2}\uparrow }}
Дегенмен, бұл әдіс емес, практикалық қолдану, ол көрсетеді, бұл электролиз міндетті емес, сонымен қатар, барлық компоненттер үшін деректер реакциялардың алынуы мүмкін алмай пайдалану газ тәрізді фтор.

Сондай-ақ, зертханалық алу фтор болады қызуы бар фторидтің сал-кобальт(III) дейін және 300 °С, жіктеу фторидтер күміс (өте қымбат) және кейбір басқа да әдістері.

Өнеркәсіптік әдісі[היום-מחר
Өнеркәсіп өндірісі фтор жүзеге асырылады балқыма электролизімен қышқыл калий бар фторидтің сал-KF·2HF (жиі добавлениями фторидін литий) кезінде түзілетін толтыру балқыманы KF фтористым сутегімен дейін ұстау 40-41 % HF. Электролиз үрдісі кезінде жүргізеді температурасы шамамен 100 °C болат электролизерлерде-бабына болат катодпен және көмір анодом.

Сақтау[היום-מחר
Фтор сақтайды газ тәрізді күйінде (қысыммен) және сұйық түрде (салқындату кезінде сұйық азотпен) аппараттарда никельден және оның негізіндегі қорытпалар (монель-металл), мыс, алюминий және оның қорытпалары, жезден, болаттан (бұл мүмкін, өйткені бұл металдар мен қорытпалар жабылады еңсерілмейтін үшін фтор пленкамен фторидтер[11]).

Қолдану[היום-מחר
Фтор алу үшін пайдаланылады:

фреондар сатып алу — кеңінен таралған хладагенттер;
фторопластов — химиялық инертті полимерлер;
элегаздың SF6 — газ тәрізді изолятор қолданылатын жоғары вольтты электр техникасы;
уран гексафторидін UF 6 қолданылатын, уран изотоптарын бөлуге арналған ядролық өнеркәсіп;.
гексафтороалюмината натрий — электролит алу үшін алюминий электролизімен;
фторидтер металдар (мысалы, W және V) ие кейбір пайдалы қасиеттері;
Ракета техникасы[היום-מחר
Толық мақаласы: фтордың ” ракета техникасы
Фтор және оның қосылыстары болып табылады күшті қышқылдармен, сондықтан қолданылуы мүмкін ретінде окислителя ” зымырандық отындар. Өте жоғары тиімділігі фтор тудыруы айтарлықтай оған деген қызығушылық және оның қосылыстарына. Елең-ғарыштық дәуір КСРО және басқа да елдерде болған зерттеу бағдарламасын құрамында фторы бар зымыран отындары. Алайда, жану өнімдері с фторсодержащими қышқылдармен токсичны. Сондықтан отын негізінде фтор емес, тарату, қазіргі заманғы зымыран техникасы.

Медицинада[היום-מחר
Толық мақаласы: фтордың медицинада
Фторированные көмірсутектер (мысалы перфтордекалин) қолданылады, медицинада қалай кровезаменители. Көптеген дәрілердің құрамында фтор құрылымында (фторотан, фторурацил, флуоксетин, галоперидол және т. б.