Фтор — самый электроотрицательный и химически активный элемент, галоген № 9. Ниже — карточка и подробное описание.
| Символ | F |
|---|---|
| Латинское название | Fluorum |
| Атомный номер | 9 |
| Атомная масса | 18,998 а.е.м. |
| Категория | Галогены |
| Группа | 17 |
| Период | 2 |
| Агрегатное состояние (20 °C) | газ |
| Электронная конфигурация | [He] 2s² 2p⁵ |
| Полная конфигурация | 1s² 2s² 2p⁵ |
| Электронов на внешнем уровне | 7 |
| Степени окисления | −1 |
| Валентность | I |
| Электроотрицательность (по Полингу) | 3,98 |
| Температура плавления | -220 °C |
| Температура кипения | -188 °C |
| Год открытия | 1886 |
| Применение | фторопласты, зубная паста |
Это тот самый план, по которому характеристику элемента спрашивают в школе и на ЕГЭ: от положения в периодической системе — к строению атома, а от строения атома — к свойствам. Ниже — готовый разбор 9-го элемента (Фтор, F). Такой же разбор для любого из 118 элементов построит конструктор характеристики элемента.
Фтор (лат. Fluorum, символ F) — элемент с номером 9 и атомной массой 18,998, первый из галогенов (VII группа, второй период). Электронная конфигурация 1s² 2s² 2p⁵: до завершения оболочки не хватает всего одного электрона, поэтому фтор чрезвычайно охотно его принимает. Это самый электроотрицательный элемент периодической таблицы и самый сильный окислитель: фтор реагирует почти со всеми веществами, включая некоторые благородные газы, и вытесняет остальные галогены из их соединений. В соединениях фтор всегда проявляет единственную степень окисления −1 — он настолько активен, что не бывает положительно заряженным. Простое вещество — бледно-жёлтый ядовитый газ F₂ с резким запахом; температуры плавления и кипения очень низкие (−220 и −188 °C).
Из-за высокой активности свободный фтор в природе не встречается — он входит в минералы, прежде всего плавиковый шпат (флюорит, CaF₂), из которого его и получают электролизом. Соединения фтора широко применяются: фторопласты (тефлон) — химически стойкие полимеры для покрытий и уплотнений; фториды добавляют в зубную пасту и питьевую воду для профилактики кариеса; фтороводородная (плавиковая) кислота травит стекло; фреоны и другие фторсодержащие вещества использовались как хладагенты. Фтор важен и в производстве урана для ядерной энергетики (через гексафторид урана). Работать с фтором и плавиковой кислотой опасно: они разрушают ткани и требуют строгих мер защиты. Соседи фтора — кислород и неон, а по группе ниже стоят хлор, бром и йод. О том, почему фтор возглавляет шкалу электроотрицательности, читайте в отдельном гайде; массу фторсодержащих веществ считайте калькулятором молярной массы.
Ему не хватает всего одного электрона до завершённой оболочки, и он имеет наибольшую электроотрицательность. Поэтому фтор — сильнейший окислитель, реагирующий почти со всеми веществами.
Всегда −1. Фтор настолько электроотрицателен, что никогда не отдаёт электроны и не бывает положительным — в отличие от других галогенов.
Фториды укрепляют эмаль и делают её более устойчивой к кислотам, снижая риск кариеса. Это соединения фтора, а не сам активный газ, который ядовит.
Это фторопласт — полимер тетрафторэтилена (политетрафторэтилен). Он химически инертен, выдерживает нагрев и не смачивается, поэтому им покрывают сковороды и делают уплотнения.
Да, свободный фтор и плавиковая кислота очень агрессивны и ядовиты, разрушают ткани и стекло. Их применяют только в промышленности со строгими мерами безопасности. В быту используют безопасные соединения — фториды.