Главная страница arrow-right Базы данных arrow-right База данных свойств веществ (поиск)
Карта сайта

Свойства вещества:

фтор

Синонимы и иностранные названия:

fluorine (англ.)

Тип вещества:

неорганическое

Внешний вид:

светло-желт. газ

Кристаллические модификации, структура молекулы, цвет растворов и паров:

В твердом виде существует в виде двух кристаллических форм: ниже -227,6 с моноклинной решеткой (альфа-форма), выше - с кубической решеткой (бета-форма, плотность 1,70 г/см3).

В жидком виде канареечно-желтого цвета, в твердом - светло-желтый, ниже -252 С - бесцветный.

Брутто-формула (система Хилла):

F2

Формула в виде текста:

F2

Молекулярная масса (в а.е.м.): 37,997

Температура плавления (в °C):

-219,6

Температура кипения (в °C):

-188,13

Растворимость (в г/100 г растворителя или характеристика):

вода: реагирует

Плотность:

1,5 (-273°C, г/см3, состояние вещества - кристаллы)
1,587 (-218°C, г/см3, состояние вещества - жидкость)
1,516 (-188°C, г/см3, состояние вещества - жидкость)
0,001693 (0°C, г/см3, состояние вещества - газ)

Вкус, запах, гигроскопичность:

запах: резкий

Некоторые числовые свойства вещества:

Потенциал ионизации (эВ): 15,7

Метод получения 1:

Источник информации: Houben-Weyl Methods in Organic Chemistry. - vol.E-10a: ORGANOFLUORINE COMPOUNDS. - Thieme Verlag, Stuttgart, 1998 стр. 161

В 100-миллилитровый цилиндр из нержавеющей стали, оснащенный клапаном и манометром, была загружена тесная смесь гексафторникелата (IV) калия (15 г, 60 ммоль) и пентафторида висмута (54,7 г, 180 ммоль). Цилиндр был вакуумирован при комнатной температуре и затем нагрет. Начало выделения фтора происходит при температуре около 60-70 С. Нагревание было продолжено до прекращения повышения давления фтора в цилиндре и достижения расчетного выделения фтора. Максимальный выход фтора около 45 ммоль, максимальное давление 10 атм.

Метод получения 2:

Источник информации: Roesky H.W. Efficient Preparations of Fluorine Compounds. - Wiley, 2013 стр. 3-4

Реакция проводится в реакторе из тефлона или монель-металла закрытом с обеих концов клапанами из нержавеющей стали, подсоединенном к вакуумной линии. Соединения сделаны из тефлона или металла. В пассивированную (фтором или трифторидом хлора) 3/4-дюймовую тефлоновую ампулу и пассивированную 1/2-дюймовую U-образную тркбку, закрытые клапанами помещаются 7 г (32 ммоль) сухого перегнанного пентафторида сурьмы и 1,912 г (7,744 ммоль) гексафторманганата(IV) калия, свободного от гексафторсиликата, соответсвенно. Систему подключают к вакуумному коллектору. U-образную трубку охлаждают до -196 С и перекачивают в неё вакуумом пентафторид сурьмы из тефлоновой ампулы. После закрытия клапанов реактор нагревают на масляной бане до 180 С в течение 1 часа и затем охлаждают до -78 С. Единственным летучим продуктом при этой температуре является фтор (56 мг, 1,47 ммоля) с выходом 38% (по гексафторманганату).

Способы получения:

  1. Электролизом смесей KF и HF.

Реакции вещества:

  1. Бром, иод, сера, фосфор, мышьяк, бор, сурьма, кремний, древесный уголь самовоспламеняются во фторе с образованием фторидов.
  2. При нагревании до 200-250 °С реагирует с хлором.
  3. Зажигает графит при темно-красном калении, алмаз - при еще более высокой температуре.
  4. Скорость реакции с водородом с образованием фтороводорода зависит от стенок сосуда: в кварце реакция происходит даже при температуре жидкого воздуха, в сосудах из серебра и платины реакция медленее, в магниевом сосуде реакция начинается только при температуре выше комнатной.
    H2 + F2 → 2HF
  5. Реагирует со свинцом, ураном, ванадием на холоду.
  6. Самовоспламеняется с натрием и кальцием.
  7. При небольшом нагревании во фторе воспламеняются титан, вольфрам, молибден, висмут, олово.
  8. Осмий и рутений загораются во фторе при 250 °С.
  9. Платина, иридий и палладий загораются во фторе при температуре темно-красного каления.
  10. Серебро и железо воспламеняются во фторе при 500 °С.
  11. Нагретая вода горит во фторе бледно-фиолетовым пламенем с образованием озонированного кислорода и фтороводорода.
    2H2O + 2F2 → 4HF + O2
  12. Таллий самовоспламеняется во фторе.
  13. Сухое стекло очень медленно реагирует с фтором без примеси фтороводорода до 100 °С.
  14. Реагирует с галогеноводородами с выделением галогена и образованием фтороводорода.
  15. Аммиак и сероводород самовоспламеняются во фторе.
  16. Реагирует с оксидами, гидроксидами, сульфидами, силицидами, карбидами, боридами, фосфидами, нитридами, цианидами, роданидами.
  17. Реагирует с сульфатами, нитратами, карбонатами, фосфатами, боратами.
  18. Реагирует с сульфатом натрия с образованием фторида натрия, диоксида-дифторида серы(VI) и кислорода. Реакция начинается при 100 С и быстро протекает при 300 С.
  19. Сульфит натрия быстро реагирует со фтором при 100 °С с образованием сульфат натрия, фторид натрия и диоксид-дифторид серы(VI).
  20. Тиосульфат натрия начинает реагировать со фтором при -80 °С, выше 15 °С реакция сопровождается сильным разогревом.
  21. Органические вещества реагируют энергично с образованием в основном низших фторалканов и фтороводорода.
  22. Политетрафторэтилен при нагревании загорается во фторе с образованием тетрафторметана.

Реакции, в которых вещество не участвует:

  1. Не реагирует с азотом даже при высокой температуре.
  2. Не реагирует с тетрафторметаном.
  3. Никель покрытый фторидом никеля устойчив во фторе до 600 С.
  4. Углекислый газ и закись азота не реагируют со фтором.
  5. При комнатной температуре не реагирует с политетрафторэтиленом.
  6. Не реагирует с фторидами натрия, кальция.
  7. Железо пассивируется во фторе при комнатной температуре.
  8. Оксиды железа(II) и (III) не реагируют со фтором при комнатной температуре.

Периоды полураспада:

159F = 0,00041 ас (p (100%); дефект масс 16780 кэВ)
169F = 0,011 ас (p (100%); дефект масс 10680 кэВ)
179F = 64,49 с (β+ (100%); дефект масс 1951,7 кэВ)
189F = 109,771 мин (β+ (100%); дефект масс 873,7 кэВ)
18m9F = 234 нс (дефект масс 1995,1 кэВ)
199F = стабилен (дефект масс -1487,39 кэВ (содержание в природной смеси изотопов 100%))
209F = 11,163 с (β- (100%); дефект масс -17,4 кэВ)
219F = 4,158 с (β- (100%); дефект масс -47,6 кэВ)
229F = 4,23 с (β- (100%); дефект масс 2793 кэВ)
239F = 2,23 с (β- (100%); дефект масс 3330 кэВ)
249F = 400 мс (β- (100%); дефект масс 7560 кэВ)
259F = 50 мс (β- (100%); дефект масс 11270 кэВ)
269F = 10,2 мс (β- (100%); дефект масс 18270 кэВ)
279F = 4,9 мс (β- (100%); дефект масс 24930 кэВ)
289F = менее 40 нс ()
299F = 2,6 мс (β- (100%))
309F = менее 260 нс ()

Давление паров (в мм.рт.ст.):

1 (-221°C)
10 (-213,7°C)
100 (-202,6°C)

Стандартный электродный потенциал:

F2 + 2e- → 2F-, E = 2,71 (фтороводород, 20°C)
F2 + 2e- → 2F-, E = 2,866 (вода, 25°C)
F2 + 2H+ + 2e- → 2HF, E = 3,09 (вода, 25°C)

Стандартная энтальпия образования ΔH (298 К, кДж/моль):

0 (г)

Стандартная энергия Гиббса образования ΔG (298 К, кДж/моль):

0 (г)

Стандартная энтропия вещества S (298 К, Дж/(моль·K)):

202,7 (г)

Стандартная мольная теплоемкость Cp (298 К, Дж/(моль·K)):

31,3 (г)

Энтальпия плавления ΔHпл (кДж/моль):

0,51

Энтальпия кипения ΔHкип (кДж/моль):

6,54

Природные и антропогенные источники:

В природе содержится в виде соединений. Содержание в земной коре по массе 0,027%. Основной минерал - плавиковый шпат.

В виде соединений содержится в пищевой части продуктов (мкг/100 г): горбуша 430, минтай 700, сельдь 380, треска 700, тунец 1000, карп 25, овес 117, ячмень 106, рис 80, соя 120, морковь 55, баранина 120, свинина 69,3, курица 130.

Информация из сети Интернет или других непостоянных источников:

Асбест горит в атмосфере фтора.

Анализ вещества:

Для обнаружения газообразного фтора используют самовоспламенение деревянной щепы во фторе.

Критическая температура (в °C):

-129

Критическое давление (в МПа):

5,6

Применение:

Большая часть (70-80%) производимого фтора идет на производство гексафторида урана, необходимого для разделения ядерного топлива. Используется для производства SF6, ClF3.

История:

Получен в свободном виде в 1886 г французским химиком А. Муассаном (на рисунке, годы жизни 1852-1907). В 1986 г. К. Кристе получил фтор химическим способом из гексафторманганата (IV) калия и пентафторида сурьмы, в реакторе из нержавеющей стали, защищенной фторопластом, при 150 С в течение 1 часа (выход - более 40%).

Дополнительная информация:

Электронная конфигурация атома 1s22s22p5. В аргоновой марице удалось получить Cs[F3] (разлагается при -233 С, см. Holleman A.F., Wiberg E., Wiberg N. "Lehrbuch der Anorganischen Chemie". - Berlin: Walter de Gruyter, 1995. - С. 453).

Жидкий фтор неограниченно смешивается с жидкими кислородом и озоном.

Энергично реагирует с водой, водородом.

Реакция фтора с серебром, ванадием, рением, осмием начинается при 100-250 С, с золотом, кадмием, титаном, цирконием, ниобием, танталом, хромом, вольфрамом, марганцем, кобальтом - при 300-350 С, с алюминием, железом, медью, цинком, иттрием, никелем - около 400-500 С.

Источники информации:

  1. Holleman A.F., Wiberg E., Wiberg N. Lehrbuch der Anorganischen Chemie. - Berlin: Walter de Gruyter, 1995. - С. 459
  2. Smithsonian physical tables. - 2003. - С. 291
  3. Беликов В.Г. Учебное пособие по фармацевтической химии. - М.: Медицина, 1979. - С. 10
  4. Галкин Н.П., Майоров А.А., Верятин У.Д., Судариков Б.Н., Николаев Н.С., Шишков Ю.Д., Крутиков А.Б. Химия и технология фтористых соединений урана. - М.: ГИЛОАНТ, 1961. - С. 263-294
  5. Гринвуд Н., Эрншо А. Химия элементов. - Т.2. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008. - С. 147-148, 169
  6. Гудлицкий М. Химия органических соединений фтора. - М.: ГНТИХЛ, 1961. - С. 278
  7. Гурвич Я.А. Справочник молодого аппаратчика-химика. - М.: Химия, 1991. - С. 52
  8. Кнунянц И.Л., Фокин А.В. Покорение непреступного элемента. - М.: ИАН СССР, 1963. - С. 7-26, 37
  9. Лидин Р.А., Аликбекова Л.Ю., Логинова Г.П. Неорганическая химия в вопросах. - М.: Химия, 1991. - С. 173
  10. Основные свойства неорганических фторидов. Справочник. - Под ред. Галкина Н.П. - М.: Атомиздат, 1976. - С. 24
  11. Промышленные фторорганические продукты: Справочник. - Л.: Химия, 1990. - С. 439-446
  12. Рабинович В.А., Хавин З.Я. Краткий химический справочник. - Л.: Химия, 1977. - С. 27, 109
  13. Рысс И.Г. Химия фтора и его неорганических соединений. - М., 1956. - С. 15-48
  14. Свойства элементов. - Ч. 1, под редакцией Самсонова Г.В. - М.: Металлургия, 1976. - С. 67
  15. Скурихин И.М., Нечаев А.П. Все о пище с точки зрения химика. - М.: Высшая школа, 1991. - С. 220-273
  16. Фтор и его соединения. – Под ред. Саймонса Дж., Т. 1. - М.: ИИЛ, 1953. - С. 267-270
  17. Химическая энциклопедия. - Т.5. - М.: Советская энциклопедия, 1999. - С. 197-199
  18. Химический энциклопедический словарь. - Под ред. Кнунянц И.Л. - М.: Советсткая энциклопедия, 1983. - С. 637
  19. Энциклопедия для детей. - Т.17: Химия. - М.: Аванта+, 2004. - С. 242


Если не нашли нужное вещество или свойства можно выполнить следующие действия:
Если вы нашли ошибку на странице, выделите ее и нажмите Ctrl + Enter.



© Сбор и оформление информации: Руслан Анатольевич Кипер