Глава 5.

Фтор. Господин окислитель

Следующим на повестке дня станет химический элемент, который по праву заслужил обращение «господин окислитель». Этот элемент, как многие, наверное, догадались, – фтор. Я заметила, что в большинстве учебников по химии фтору уделяется мало внимания, да и в заданиях ЕГЭ он находится в тени своих «собратьев» по группе – хлора, брома, йода. Попробую «реабилитировать» фтор, ведь каждый достоин внимания и заботы.


Месторасположение фтора в таблице Д. И. Менделеева – пересечение «2 период, VIIA группа» (как в морском бое). Фтор открывает собой группу галогенов – сильнейших окислителей.



В состав атома фтора входит ядро (в нем 9 протонов, 10 нейтронов) и 9 электронов, которые вращаются вокруг ядра, разместившись на двух уровнях.



До завершения внешнего энергетического уровня (до 8 электронов) фтору не хватает всего 1 электрона. Ему проще «принять» электрон от другого элемента и так завершить свой уровень, чем «отдавать» кому-то 7 своих электронов и затрачивать на это колоссальную энергию. Прибавьте к этому малый радиус атома – и вот она, окислительная природа фтора, элемента с самой высокой электроотрицательностью. Электроотрицательность, условно говоря, – способность элемента «перетягивать» на себя чужие электроны. Поэтому степень окисления фтора в соединениях равна -1.


Молекула фтора состоит из двух атомов, соединенных друг с другом ковалентной неполярной связью. При обычных условиях фтор – это газ зеленовато-желтого цвета с резким запахом. Тяжелее воздуха. Ядовит! При температурах ниже минус 188 градусов переходит в жидкое состояние. В виде жидкости неограниченно растворяется в жидких кислороде, озоне.


В соревнованиях по электроотрицательности среди элементов фтору присуждается кубок и безоговорочное первое место


Фтор по своей природе очень реакционноспособен. Реакции протекают с выделением большого количества тепла, вплоть до горения, взрыва.


Как всегда, для наглядности разделим реакции на группы:

1. Реакции с неметаллами


Фтор взаимодействует со всеми неметаллами за исключением гелия, неона и аргона.


Причем часто в результате образуются продукты переменного химического состава, смесь веществ с разным «набором» атомов. Для удобства числовые индексы при элементах принимают за Х и У.


Даже криптон, ксенон и радон перед фтором не устояли. Они также взаимодействуют с ним


2. Реакции с металлами


Фтор вступает в реакции с большинством металлов. С щелочными и щелочно-земельными происходит воспламенение, причем на холоду, а с остальными – реакции при незначительном нагревании или при комнатной температуре. Даже сама платина «фторируется», но при высоких температурах.


3. Реакции со сложными веществами


Фторирование платины


Представляете, и стекло способно медленно разлагаться в атмосфере фтора! Реакция ускоряется в присутствии воды.


Обратите внимание: с оксидами неметаллов фтор может реагировать по одному из двух путей: либо замещать собой кислород в оксиде, либо присоединяться к некоторым оксидам


Получение фтора в промышленности?


Спрашивали? Отвечаем! Получают фтор электролизом расплава смеси KF-HF.


Хранят фтор в аппаратах из никеля, его сплавов, латуни, нержавеющей стали. Важно, чтобы металл или сплав реагировал с фтором с образованием пленки фторида металла, нерастворимой для остального фтора в аппарате.


Фтор очень токсичный газ. В малых концентрациях его запах напоминает запах хлора, иногда озона. На предприятиях обязательно контролируют предельно допустимую концентрацию фтора в воздухе.