ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Свойства и особенности элементарного фтора из "Покорение неприступного элемента" Свободный фтор — бледно-желтый газ. В толстых слоях он приобретает зеленовато-желтую окраску. Запах фтора, резкий и раздражающий, напоминает одновременно запах хлора и озона. По запаху можно обнаружить присутствие одной части фтора в миллионе частей воздуха. Один литр газа при 0° и нормальном давлении весит 1,71 г. [c.21] При очень низкой температуре (—187°) фтор конденсируется в жидкость канареечно-желтого цвета. При обычной температуре, даже применяя высокое давление, фтор невозможно превратить в жидкость вследствие его низкой критической температуры (—129°). Поэтому для конденсации и хранения фтора непригодны способы, используемые для хлора. При —218° жидкий фтор замерзает в светло-желтое кристаллическое тело, которое ниже —252° становится бесцветным. [c.21] Жидкий фтор об.чадает высоким удельным весом, данные о котором исправлены только в последнем десятилетии. Ранее пользовались данными Муассана (удельный вес при температуре кипения 1,108) они приведены в советской Технической энциклопедии и в американской Химической энциклопедии Отмера. В более поздней литературе приводится исправленное значение плотности жидкого фтора 1,513. Однако до сих пор в некоторых учебниках ошибка повторяется. Например, в учебниках Н. Л. Глинки и А. Г. Кульмана приведена плотность фтора 1,11 г/ ju . [c.21] В периодической системе Менделеева фтор занимает место во втором периоде и имеет атомный номер 9. Атомный вес фтора 19. [c.21] Число валентных электронов во внешнем электронном слое показывает, что отрицательная валентность фтора равна единице в отличие от других галогенов фтор не может проявлять положительной валентности. Двухатомная молекула фтора образуется за счет ковалентной связи, возникающей в результате взаимодействия двух неспаренных электронов -слоя двух атомов фтора. [c.22] Причиной большой реакционной способности атомов фтора является стремление завершить октет внешнего электронного слоя, и эта сила настолько велика, что фтор взаимодействует почти со всеми веществами за исключением инертных газов (имеются сведения, что в прошлом году получено даже соединение фтора с ксеноном). Все реакции с участием фтора отличаются очень высоким тепловым эффектом. Например, на 1 кг эквимолекулярной смеси лития и фтора выделяется 5650, бериллия и фтора 4830, углерода и фтора 1830 ккал. При взаимодействии фтора с водородом выделяется 2ЪЛ ккал моль, тогда как присоединение водорода к кислороду сопровождается выделением только 57,8 ккал моль. [c.23] С кислородом фтор соединяется только в электрическом разряде, образуя сравнительно стабильное соединение — дифторид кислорода РаО. Поскольку фтор более электроотрицательный элемент, чем кислород, то в данном соединении последний заряжен положительно. [c.23] В этом заключается резкое отличие фтора от других галогенов, образующих с кислородом неустойчивые окислы с отрицательно заряженным кислородом. И вообще во всех соединениях с кислородом фтор имеет отрицательный заряд, поэтому нельзя ожидать образования кислородных кислот фтора, аналогичных кислотам хлора, например фторноватой (НГОз) или фторной (НГО4). [c.23] Реакция соединения кислорода и фтора эндотермична, т, е. идет с поглощением тепла. При взаимодействии фтора со всеми остальными элементами происходит выделение тепла. Такие элементы, как бром, йод, сера, фосфор, мышьяк, бор, сурьма, кремний соединяются со фтором с самовоспламенением даже при обычной температуре. [c.23] Хлор бурно взаимодействует с фтором после предварительного нагревания. Древесный уголь воспламеняется при соприкосновении с фтором. Графит загорается во фторе при темно-красном калении, алмаз — при еще более высокой температуре. Фтор реагирует со всеми окисляющимися элементами уже при комнатной температуре, часто вызывая воспламенение. [c.24] Азот непосредственно не реагирует со фтором даже при высокой температуре и может быть использован как инертный разбавитель при реакциях фтора в газовой фазе. Однако электролизом фтористого аммония получается вполне устойчивый трехфтористый азот NFз с положительно заряженным атомом азота в противоположность этому треххлористый азот представляет собой взрывчатое соединение с отрицательно заряженным атомом азота. [c.24] Некоторые из соединений фтора с металлоидами, например трехфтористый хлор, в свою очередь являются исключительно реакционноспособными веществами другие, наоборот, более стабильны, чем соответствующие соединения других элементов. Многие соединения фтора обладают исключительной стабильностью, например гексафторид серы, трехфтористый азот, фторз глероды. [c.24] Вопреки распространенному мнению гомогенная реакция между фтором и водородом протекает медленно, так как требует сравнительно высокой энергии активации (30—40 ккал) и начинается лишь при 150—250°. Взаимодействие этих элементов представляет собой радикальноцепной процесс, в котором цени зарождаются на стенках сосуда и, следовательно, скорость реакции зависит от материала сосуда. Фтор энергично соединяется с водородом на поверхности кварца в этом случае смесь взрывается даже при температуре жидкого воздуха. На поверхности серебра или платины фтор и водород соединяются медленно. Б магниевых сосудах, покрытых слоем фтористого магния, реакция не наблюдается даже при комнатной температуре. [c.24] В этой реакции в отличие от обычных случаев горения кислород является не причиной, а продуктом горения. [c.25] Активность фтора в различного рода реакциях может быть уменьшена тщательным регулированием температуры, разбавлением его инертным газом и другими способами. При низких температурах фтор не действует на стекло и некоторые металлы. [c.25] Фтор имеет только один устойчивый изотоп F . Известны радиоактивные изотопы фтора с массами 16, 17, 18, 20, 21, но они имеют настолько короткие периоды полураспада, что практическое применение их, например в качестве меченых атомов, весьма ограничено. При кратковременных опытах, вероятно, может применяться с периодом полураспада 105 мин. [c.26] Вернуться к основной статье