Фтор
- газ светло-желтого цвета. Это вещество представляет собой почти бесцветный
(в толстых слоях зеленовато -желтый) газ с резким запахом. Он сгущается в
светло-желтую жидкость при -188 °С и затвердевает при -220 °С.
Критическая
температура фтора равна -129 °С, критическое давление 55 атм. При температуре
кипения жидкий фтор имеет плотность 1,5 г/см3, а теплота его
испарения составляет 1,6 кДж/моль. При охлаждении ниже -252 °С его желтоватые
кристаллы обесцвечиваются.
Получение фтора.
Элементарный
фтор получают путем электролиза фтористых соединений. причем он выделяется на
аноде по схеме:
2
F- = 2е + 2 F = 2е + F2 Электролитом обычно служит смесь состава КF·2НF (часто с добавкой
LiF). Процесс проводят при температурах около 100 'С в стальных электролизерах
со стальными катодами и угольными анодами.
Удобная
лабораторная установка для получения фтора показана на рис.
Электролизу подвергают легкоплавкую смесь
состава КF·3НF, помещенную в служащую катодом внешний медный сосуд А. Анод из
толстой никелевой проволоки помещается в медном цилиндре Б, нижняя боковая
часть которого имеет отверстия. Выделяющийся фтор отводится по трубке В (а
водород - через отвод Г). Все места соединения отдельных частей прибора делают
на пробках из СаF2 и замазке из РbО и глицерина.
Химические свойства фтора.
Так
как фтористые производные м е т а л л о и д н ы х элементов обычно легколетучи
образование их не предохраняет поверхность металлоида от дальнейшего действия
фтора. Поэтому взаимодействие часто протекает значительно энергичнее, чем со
многими металлами. Например, кремний, фосфор и сера воспламеняются в
газообразном фторе. Аналогично ведет себя аморфный углерод (древесный уголь),
тогда как графит реагирует лишь при температуре красного каления. С азотом и
кислородом фтор непосредственно не соединяется.
От
водородных соединений других элементов фтор отнимает водород. Большинство
оксидов разлагается им с вытеснением кислорода. В частности, вода
взаимодействует по схеме
F2
+ Н2О --> 2 НF + O
причем
вытесняемые атомы кислорода соединяются не только друг с другом, но частично
также с молекулами воды и фтора. Поэтому, помимо газообразного кислорода, при
этой реакции всегда образуются пероксид водорода и оксид фтора (F2О).
Последняя представляет собой бледно-желтый газ, похожий по запаху на озон.
Окись
фтора (иначе - фтористый кислород - ОF2) может быть получена
пропусканием фтора в 0,5 н. раствор NаОН. Реакция идет по уравнению:2 F2
+ 2 NаОН = 2 NаF + Н2О + F2ОТак же для фтора характерны
следующие реакции:
H2
+ F2 = 2HF (со взрывом)
Cl2 + F2 = 2ClF
Нахождение фтора в природе.
На
земной поверхности фтор встречается исключительно в составе солей. Общее его
содержание в земной коре равняется 0,02 %. Основная масса фтора распылена по
различным горным породам. Из отдельных форм его природных скоплений наиболее
важен минерал флюорит - СаF2.
Основная масса фтора земной поверхности
обязана своим происхождением горячим недрам Земли (откуда этот элемент
выделяется вместе с парами воды в виде НF). Среднее содержание фтора в почвах
составляет 0,02 %, в водах рек - 2·10-5 % и в океане - 1·10-4
%. Человеческий организм содержит фтористые соединения главным образом в зубах
и костях. В вещество зубов входит около 0,01 % фтора, причем большая часть
этого количества падает на эмаль [состав которой близок к формуле Са5F(РO4)3].
В отдельных костях содержание фтора сильно колеблется. Для растительных
организмов накопление фтора не характерно. Из культурных растений относительно
богаты им лук и чечевица. Обычное поступление фтора в организм с пищей
составляет около 1 мг за сутки.
Список литературы
Для
подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://schoolchemistry.by.ru/