Ответы и объяснения

2014-04-13T16:04:19+00:00
ФТОР (лат. Fluorum), F, химический элемент с атомным номером 9, атомная масса 18,998403. Природный фтор состоит из одного стабильного нуклида 19F. Конфигурация внешнего электронного слоя 2s2p5. В соединениях проявляет только степень окисления -1 (валентность I). Фтор расположен во втором периоде в группе VIIА периодической системы элементов Менделеева, относится к галогенам. 1.Общая характеристика. Радиус нейтрального атома фтора 0,064 нм, радиус иона F- 0,115 (2), 0,116 (3), 0,117 (4) и 0,119 (6) нм (в скобках указано значение координационного числа) . Энергии последовательной ионизации нейтрального атома фтора равны, соответственно, 17,422, 34,987, 62,66, 87,2 и 114,2 эВ. Сродство к электрону 3,448 эВ (самое большое среди атомов всех элементов) . По шкале Полинга электроотрицательность фтора 4 (самое высокое значение среди всех элементов) . Фтор -- самый активный неметалл. 2.Свойства. При обычных условиях фтор -- газ (плотность 1,693 кг/м3) с резким запахом. Температура кипения -188,14°C, температура плавления -219,62°C. В твердом состоянии образует две модификации: a-форму, существующую от температуры плавления до -227,60°C, и b-форму, устойчивую при температурах, более низких, чем -227,60°C. Как и другие галогены, фтор существует в виде двухатомных молекул F2. Межъядерное расстояние в молекуле 0,14165 нм. Молекулу F2 характеризует аномально низкая энергия диссоциации на атомы (158 кДж/моль) , что, в частности, обусловливает высокую реакционную способность фтора. Химическая активность фтора чрезвычайно велика. Из всех элементов со фтором не образуют фторидов только три легких инертных газа -- гелий, неон и аргон. Во всех соединениях фтор проявляет только одну степень окисления -1. Со многими простыми и сложными веществами фтор реагирует напрямую. Так, при контакте с водой фтор реагирует с ней (часто говорят, что «вода горит во фторе») : 2F2 + 2H2O = 4HF + O2. Фтор реагирует со взрывом при простом контакте с водородом (H): H2 + F2 = 2HF. При этом образуется газ фтороводород HF, неограниченно растворимый в воде с образованием сравнительно слабой плавиковой кислоты. Фтор вступает во взаимодействие с большинством неметаллов. Так, при реакции фтора с графитом образуются соединения общей формулы CFx, при реакции фтора с кремнием (Si) -- фторид SiF4, с бором -- трифторид BF3. При взаимодействии фтора с серой (S) образуются соединения SF6 и SF4 и т. д. Известно большое число соединений фтора с другими галогенами, например, BrF3, IF7, ClF, ClF3 и другие, причем бром (Br) и иод (I) воспламеняются в атмосфере фтора при обычной температуре, а хлор (Cl) взаимодействует с фтором при нагревании до 200-250°С. Не реагируют со фтором непосредственно, кроме указанных инертных газов, также азот (N), кислород (O), алмаз, углекислый и угарный газы. Косвеным путем получен трифторид азота NF3 и фториды кислорода О2F2 и OF2, в которых кислород имеет необычные степени окисления +1 и +2. При взаимодействии фтора с углеводородами происходит их деструкция, сопровождающаяся получением фторуглеводородов различного состава. При небольшом нагревании (100-250°C) фтор реагирует с серебром (Ag), ванадием (V), рением (Re) и осмием (Os). С золотом (Au), титаном (Ti), ниобием (Nb),хромом (Cr) и некоторыми другими металлами реакция с участием фтора начинает протекать при температуре выше 300-350°C. С теми металлами, фториды которых нелетучи (алюминий (Al)железо (Fe), медь (Cu) и др.) , фтор с заметной скоростью реагирует при температуре выше 400-500°C. Синтезировано также большое число различных фторорганических соединений, в том числе и знаменитый тефлон -- материал, представляющий собой полимер.