Fluorine

I. Tính chất vật lý, trạng thái tự nhiên của fluorine

1. Tính chất vật lý

 Ở điều kiện thường, fluorine là chất khí, lục nhạt và rất độc.

2. Trạng thái tự nhiên

- Flourine chỉ tồn tại ở dạng hợp chất, trong các khoáng dạng muối như CaF₂ hoặc Na₃AlF₆ (cryolite).

- Flourine còn là chất tạo nên lá của thực vật và men răng của con người, động vật.

II. Fluorine tác dụng với kim loại và phi kim

Flourine có tính oxi hóa mạnh nhất trong nhóm halogen (do độ âm điện lớn nhất).

Fluorine tác dụng với kim loại và phi kim

- Fluorine tác dụng được với tất cả kim loại kể cả Au, Pt. Phản ứng tỏa nhiệt mạnh.

Ví dụ:

$2\mathop {Fe}\limits^0 \,\, + \,\,3\mathop {{F_2}}\limits^0 \,\, \to \,\,2Fe\mathop {{F_3}}\limits^{ - 1} $

- Khí fluorine oxi hóa được hầu hết các phi kim trừ O₂ và N₂.

+ Phản ứng giữa fluorine và hydrogen nổ mạnh ngay ở -252^oC, trong bóng tối:

\[\mathop {{H_2}}\limits^0 \, + \,\,\mathop {{F_2}}\limits^0 \,\,\xrightarrow{{ - {{252}^o}C}}\,\,2\mathop H\limits^{ + 1} \mathop F\limits^{ - 1} \]

+ Hydrogen fluoride (HF) tan nhiều trong nước tạo thành dung dịch hydrofluoric acid. Hydrofluoric acid có tính ăn mòn các đồ vật bằng thủy tinh. Dựa vào tính chất này, axit HF được dùng để khắc chữ lên thủy tinh.

$Si{O_2}\,\, + \,\,4HF\,\, \to \,\,S{\text{i}}{{\text{F}}_4}\,\, + \,\,2{H_2}O$

III. Fluorine tác dụng với H2O, dung dịch kiềm và muối halide

- Fluorine tác dụng với nước ở nhiệt độ thường, hơi nước nóng bốc cháy khi tiếp xúc với khí fluorine:

$2\mathop {{F_2}}\limits^0 \,\, + \,\,2{H_2}\mathop O\limits^{ - 2} \,\, \to \,\,4\mathop H\limits^{ + 1} \mathop F\limits^{ - 1} \,\, + \,\,\mathop {{O_2}}\limits^0 $

- Fluorine tác dụng với dung dịch kiềm ở nhiệt độ thấp:

2F₂ + NaOH → 2NaF + H₂O + OF₂

- F₂ khô khử được Cl^-, Br^-, I^- trong muối nóng chảy.

Ví dụ:

F₂ + 2NaCl → 2NaF + Cl₂

IV. Ứng dụng và sản xuất fluorine

1. Ứng dụng

- Điều chế các hydrocarbon chứ fluorine để sản xuất chất dẻo, vật thể bằng kim loại, gốm sứ…

- Teflon chứa F dùng để phủ lên chảo chống dính.

- CFC làm chất sinh hàn trong các thiết bị làm lạnh: điều hòa, tủ lạnh… Hiện nay đã bị cấm sử dụng do thải ra chất khí làm thủng tầng ozon.

- Dung dịch NaF loãng chống sâu răng.

2. Sản xuất flourine trong công nghiệp

Điện phân hỗn hợp lỏng gồm KF và HF:

2HF → H₂ + F₂