עיקרי מדע

אלמנט כימי פלואור

תוכן עניינים:

אלמנט כימי פלואור
אלמנט כימי פלואור

וידאו: Why Is Fluoride Good for Teeth? 2024, מאי

וידאו: Why Is Fluoride Good for Teeth? 2024, מאי
Anonim

פלואור (F), היסוד הכימי התגובה ביותר והחבר הקל ביותר של יסודות ההלוגן, או קבוצה 17 (קבוצה VIIa) בטבלה המחזורית. ניתן לייחס את הפעילות הכימית ליכולתו הקיצונית למשוך אלקטרונים (זהו האלמנט האלקטרוניטיבי ביותר) ולגודל הקטן של האטומים שלה.

מאפייני אלמנט

מספר אטומי 9
משקל אטומי 18.9984
נקודת המסה −219.62 ° C (−363.32 ° F)
נקודת רתיחה −188 ° C (−306 ° F)
צפיפות (1 אטמוספירה, 0 ° C או 32 ° F) 1.696 גרם לליטר (0.226 גרם / ליטר)
מצבי חמצון −1
תצורת אלקטרונים. 1s 2 2s 2 2p 5

היסטוריה

הפלואורספר (או הפלואוריט) המכיל פלואור תואר בשנת 1529 על ידי הרופא והמינרלוג הגרמני גאורגיוס אגריקולה. נראה כי חומצה הידרפלואורית גולמית הוכנה לראשונה על ידי עובד זכוכית אנגלי לא ידוע בשנת 1720. בשנת 1771 הכימאי השבדי קרל וילהלם שליילה השיג חומצה פלואורית במצב טמא על ידי חימום פלורספר עם חומצה גופרתית מרוכזת בתמצית זכוכית, שהושחתה מאוד על ידי המוצר; כתוצאה מכך נעשה שימוש בכלי עשויות מתכת בניסויים שלאחר מכן עם החומר. החומצה הכמעט-מימית הוכנה בשנת 1809, ושנתיים לאחר מכן הציע הפיזיקאי הצרפתי אנדרה-מארי אמפר כי מדובר בתרכובת של מימן עם אלמנט לא ידוע, המקביל לכלור, שעבורו הוא הציע את השם פלואור. אז הוכרה כי פלואורספאר הוא סידן פלואוריד.

בידוד הפלואור היה במשך זמן רב אחת הבעיות העיקריות הבלתי פתורות בכימיה אורגנית, ורק בשנת 1886 הכין הכימאי הצרפתי אנרי מויסן את היסוד על ידי אלקטרוליזציה של תמיסה של פלואוריד מימן אשלגן במימן פלואוריד. הוא קיבל את פרס נובל לכימיה בשנת 1906 על בידוד פלואור. הקושי בטיפול באלמנט ותכונותיו הרעילות תרמו להתקדמות איטית בכימיה של פלואור. אכן, עד למלחמת העולם השנייה נדמה היה שהיסוד היה סקרנות במעבדה. אולם השימוש בהקספלואוריד אורניום בהפרדת איזוטופים אורניום, יחד עם התפתחות תרכובות פלואור אורגניות בעלות חשיבות תעשייתית, הפכו את הפלואור לכימיקל תעשייתי שיש בו שימוש רב.

התרחשות והפצה

פלואורספר המכיל פלואור (פלואוריט, CaF 2) שימש במשך מאות שנים כשטף (חומר ניקוי) בתהליכים מטלורגיים שונים. השם fluorspar נגזר מהפלייר הלטיני "לזרום". המינרל התגלה לאחר מכן כמקור ליסוד, אשר נקרא לפיו פלואור. גבישים שקופים וחסרי צבע של פלורספר מציגים גוון כחלחל כשהם מוארים, ומאפיין זה מכונה בשם פלואורסצנט.

פלואור נמצא בטבע רק בצורה של תרכובות כימיות שלו, למעט כמויות עקבות של היסוד החופשי בפלורספר שהוטל עליו קרינה מרדיום. אינו גורם נדיר, הוא מהווה כ- 0.065 אחוז מקרום כדור הארץ. המינרלים העיקריים המכילים פלואור הם (1) פלורספר, המשקעים בהם מתרחשים באילינוי, קנטאקי, דרבישייר, דרום גרמניה, דרום צרפת ורוסיה והמקור העיקרי לפלואור, (2) קריוליט (Na 3 AlF 6), בעיקר מגרינלנד, (3) פלואורואפיטיט (Ca 5 [PO 4] 3 [F, Cl]), מופץ באופן נרחב ומכיל כמויות משתנות של פלואור וכלור, (4) טופז (Al 2 SiO 4 [F, OH] 2), אבן החן ו- (5) לפידוליט, נציץ כמו גם מרכיב בעצמות ושיניים של בעלי חיים.