Совет 1: Свойства фтора

Фтор (латинское наименование – Fluorum) – элемент главной подгруппы VII группы таблицы Д.И. Менделеева, галоген. Он имеет атомный номер 9 и атомную массу около 19. При нормальных условиях это бледно-желтый двухатомный газ с резким удушливым запахом.
Инструкция
1
Природный фтор представлен одним стабильным изотопом с атомным числом 19. Искусственно были получены и другие изотопы этого вещества, с атомными массами 16, 18, 20, 21. Все они являются неустойчивыми.
2
Первое соединение фтора – плавиковый шпат CaF2, или флюорит, было описано в конце XV века под наименованием «флюор». Шведский химик Карл Шееле в 1771 году впервые получил плавиковую кислоту HF. Существование атома фтора было предсказано в 1810 году, а в свободном виде он был выделен в 1886 году Анри Муассаном в ходе электролиза жидкого безводного фтороводорода.
3
Конфигурация внешнего электронного слоя атома фтора – 2s(2)2p(5). В соединениях он проявляет постоянную степень окисления -1. В периодической системе элементов Менделеева фтор находится во втором периоде.
4
Фтор имеет самое высокое сродство к электрону и наибольшее среди всех элементов значение электроотрицательности – 4. Он является самым активным неметаллом. Температура кипения фтора -188,14˚C, температура плавления – 219,62˚C. Плотность газа F2 – 1,693 кг/м^3.
5
Как и все галогены, фтор существует в виде двухатомных молекул. Энергия диссоциации молекулы F2 на атомы аномально низка – всего 158 кДж, чем отчасти объясняется высокая реакционная способность вещества.
6
Фтор проявляет самую высокую химическую активность. Он не образует соединений лишь с тремя благородными газами – гелием, неоном и аргоном. Со многими веществами, как сложными, так и простыми, фтор реагирует непосредственно. Например, вода, как часто говорят, «горит» в атмосфере фтора:

2H2+2H2O=4HF+O2.
7
С водородом фтор взаимодействует очень активно, со взрывом:

H2+F2=2HF.

Получаемый в ходе этой реакции фтороводород HF неограниченно растворяется в воде с образованием слабой плавиковой кислоты.
8
Со фтором реагирует большинство неметаллов – графит, кремний, все галогены, сера и другие. Бром и йод в атмосфере фтора воспламеняются при обычной температуре, а хлор взаимодействует с ним при нагревании до 200-250˚C.
9
Кислород, азот, алмаз, углекислый и угарный газы непосредственно с фтором не реагируют. Косвенно были получены трифторид азота NF3, фториды кислорода O2F2 и OF2. Последние соединения – единственные, в которых степень окисления кислорода отличается от обычной для него (-2).
10
При слабом нагревании (до 100-250˚C) в реакцию с фтором вступают серебро, рений, ванадий и осмий. При более высоких температурах фтор начинает взаимодействовать с золотом, ниобием, титаном, хромом, алюминием, железом, медью и другими.

Совет 2: Почему в периодической системе изменяются неметаллические свойства

Упрощенно любой атом можно представить в виде крохотного, но массивного ядра, вокруг которого по круговым или эллиптическим орбитам вращаются электроны. Химические свойства элемента зависят от внешних «валентных» электронов, принимающих участие в образовании химической связи с другими атомами. Атом может «отдать» свои электроны, а может и «принять» чужие. Во втором случае это означает, что атом проявляет неметаллические свойства, то есть, является неметаллом. Отчего это зависит?
Прежде всего, от количества электронов на внешнем уровне. Ведь наибольшее число электронов, которое может там быть – 8 (как у всех инертных газов, кроме гелия). Тогда возникает очень устойчивое состояние атома. Соответственно, чем ближе количество валентных электронов к 8, тем легче атому элемента «достроить» свой внешний уровень. То есть, тем сильнее выражены у него неметаллические свойства. Исходя из этого, совершенно очевидно, что у элементов, находящихся в одном Периоде, неметаллические свойства будут возрастать в направлении слева направо. В этом легко можно убедиться, посмотрев в Таблицу Менделеева. Слева, в первой группе, находятся щелочные металлы, во второй - щелочноземельные (то есть их металлические свойства уже слабее). В третьей группе – амфотерные элементы. В четвертой – преобладают неметаллические свойства. Начиная с пятой группы, идут уже ярко выраженные неметаллы, в шестой группе их неметаллические свойства еще сильнее, а в седьмой группе располагаются галогены, имеющие семь электронов на внешнем уровне. Только ли в горизонтальном порядке меняются неметаллические свойства? Нет, еще и в вертикальном. Характерный пример – те самые галогены. Вблизи правого верхнего угла Таблицы вы видите знаменитый фтор - элемент, обладающий настолько сильной реакционной способностью, что химики неофициально дали ему уважительное прозвище: «Все разгрызающий». Ниже фтора – хлор. Это также очень активный неметалл, но все-таки не столь сильный. Еще ниже – бром. Его реакционная способность существенно ниже, чем у хлора, и тем более фтора. Далее – йод (закономерность та же). Последний элемент – астат. Отчего же неметаллические свойства ослабевают «сверху вниз»? Все дело в радиусе атома. Чем ближе к ядру внешний электронный слой, тем легче «притянуть» чужой электрон. Поэтому чем «правее» и «выше» элемент в Таблице Менделеева, тем более сильный это неметалл.
Видео по теме
Видео по теме
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500