الفلور، المعروف باسم F2، هو غاز أصفر شاحب شديد التفاعل يمكن أن يتفاعل بسهولة مع العناصر الأخرى لتكوين مركبات. ويشيع استخدامه في فلورة المياه وفي إنتاج المواد الكيميائية المختلفة.
| اسم الأيوباك | فلوريت |
| الصيغة الجزيئية | F2 |
| CAS رقم | 7782-41-4 |
| المرادفات | الفلور الجزيئي، الفلوريد ثنائي الذرة، الفلورو، الغاز المفلور، UN 1045، فلوريد الهيدروجين اللامائي، الهالون 1301 |
| إنتشي | إنتشي = 1S/F2/c1-2 |
خصائص الفلور
الكتلة المولية للفلور
الكتلة المولية لـ F2، أو الوزن الجزيئي، هي 38.00 جم/مول. وهذا يعني أن المول الواحد من غاز F2 يزن 38.00 جرامًا. الكتلة المولية هي خاصية مهمة لأي مادة لأنها تستخدم لتحويل الكتلة إلى الشامات. وفي حالة F2، يتم استخدامه أيضًا لحساب كمية الغاز في حجم معين.
نقطة غليان الفلور
نقطة غليان F2 هي -188.12 درجة مئوية أو -306.62 درجة فهرنهايت. هذه نقطة غليان منخفضة جدًا، مما يعني أن غاز F2 مادة متطايرة يمكن أن تتحول بسهولة من سائل إلى غاز. تعتبر نقطة غليان F2 أيضًا مؤشرًا على تفاعله، حيث أنه شديد التفاعل مع العناصر والمركبات الأخرى.
نقطة انصهار الفلور
نقطة انصهار F2 هي -219.62 درجة مئوية أو -363.32 درجة فهرنهايت. كما أن لديه نقطة انصهار منخفضة جدًا، مما يعني أن غاز F2 يمكن أن يتحول بسهولة من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة. ومع ذلك، نظرًا لتفاعلية F2 العالية، لا يوجد عادة في شكله الصلب.
كثافة الفلور جم/مل
تبلغ كثافة غاز F2 1.696 جم/مل عند درجة الحرارة والضغط القياسيين (stp). وهذا يعني أن لترًا واحدًا من بنزين F2 يزن 1.696 جرامًا. كثافة F2 أعلى من معظم الغازات، مما يجعل التعامل معها أكثر صعوبة قليلًا.
الوزن الجزيئي للفلور
الوزن الجزيئي لـ F2 هو 38.00 جم/مول. يتم حساب هذه القيمة عن طريق إضافة الوزن الذري لذرتين من ذرات F، والتي تبلغ قيمة كل منها 19.00 جم/مول. يعد الوزن الجزيئي لـ F2 مهمًا لفهم خواصه الكيميائية، مثل تفاعله وقوة الارتباط.
هيكل الفلوريت
هيكل F2 بسيط، لأنه يتكون من ذرتين F مرتبطتين تساهميًا. الرابطة بين الذرتين هي رابطة واحدة، أي أنهما يتشاركان في زوج من الإلكترونات. تعتبر بنية F2 مهمة لفهم تفاعلها، لأن الرابطة بين الذرتين ضعيفة نسبيًا وسهلة الكسر.
صيغة مفلورة
صيغة الفلور هي ببساطة F2، لأنه يتكون من ذرتين F مرتبطتين تساهميًا. الصيغة مهمة لفهم تكوين المادة وخصائصها الكيميائية، مثل الكتلة المولية والتفاعلية.
| مظهر | غاز أصفر شاحب |
| جاذبية معينة | 1.108 (عند -196 درجة مئوية) |
| لون | عديم اللون |
| يشم | فدان |
| الكتلة المولية | 38.00 جم/مول |
| كثافة | 1,696 جم/مل |
| نقطة الانصهار | -219.62 درجة مئوية (-363.32 درجة فهرنهايت) |
| نقطة الغليان | -188.12 درجة مئوية (-306.62 درجة فهرنهايت) |
| نقطة فلاش | غير قابل للتطبيق |
| الذوبان في الماء | يتفاعل بعنف |
| الذوبان | غير قابلة للذوبان في الماء، قابل للذوبان في المذيبات العضوية |
| ضغط البخار | 13.6 أجهزة الصراف الآلي عند 20 درجة مئوية |
| كثافة بخار | 1.3 (الهواء=1) |
| pKa | غير قابل للتطبيق |
| الرقم الهيدروجيني | غير قابل للتطبيق |
السلامة ومخاطر الفلورايد
F2 هي مادة شديدة التفاعل وخطيرة وتشكل مخاطر كبيرة على السلامة. ويمكن أن يتفاعل بعنف مع العديد من المواد، بما في ذلك الماء والمعادن والمركبات العضوية. غاز F2 سام أيضًا ويمكن أن يسبب تهيجًا شديدًا في الجهاز التنفسي والجلد. يتطلب التعامل مع F2 معدات وتدريبًا متخصصًا، ويجب اتخاذ تدابير السلامة المناسبة لمنع التعرض والحوادث. في حالة التعرض أو وقوع حادث، مطلوب رعاية طبية فورية. ونظرًا لمخاطر السلامة المرتبطة بـ F2، فإنه يخضع لتنظيم صارم ويجب أن يتم التعامل معه فقط من قبل متخصصين مدربين في بيئات مختبرية خاضعة للرقابة.
| رموز الخطر | T+ (سام جدًا)، C (مسبب للتآكل) |
| وصف الأمان | لا تتنفس الغاز، ارتدي القفازات الواقية وحماية العين/الوجه، قم بتخزينه في مكان بارد وجاف |
| أرقام تعريف الأمم المتحدة | UN1045 (الغاز المضغوط) |
| رمز النظام المنسق | 2804.70.00 |
| فئة الخطر | 2.3 (غاز سام)، 8 (مسبب للتآكل) |
| مجموعة التعبئة | أنا (خطر عظيم) |
| تسمم | شديد السمية، يمكن أن يسبب تهيجًا شديدًا في الجهاز التنفسي والجلد، ويمكن أن يكون مميتًا بتركيزات عالية |
طرق تركيب الفلور
يمكن لطرق عديدة تصنيع F2، بما في ذلك التحليل الكهربائي لخليط من فلوريد البوتاسيوم المنصهر وفلوريد الهيدروجين، وتفاعل المركبات المحتوية على F مع عوامل مؤكسدة، وتفاعل بعض المعادن مع فلوريد الهيدروجين.
يتضمن تخليق غاز F2 تمرير تيار كهربائي عبر خليط من فلوريد البوتاسيوم المنصهر وفلوريد الهيدروجين في عملية التحليل الكهربائي، مما يؤدي إلى تكوين غاز F2 عند الأنود.
تتضمن عملية التفاعل تفاعل مركب يحتوي على F، مثل فلوريد البوتاسيوم أو فلوريد الصوديوم، مع عامل مؤكسد، مثل غاز الكلور أو برمنجنات البوتاسيوم. وهذا يؤدي إلى إطلاق غاز F2.
تتضمن الطريقة الأخرى تفاعل فلوريد الهيدروجين مع معادن معينة، مثل الحديد أو النيكل أو الكوبالت. يتفاعل المعدن مع فلوريد الهيدروجين لتكوين فلوريد المعدن وغاز الهيدروجين. بالإضافة إلى ذلك، قم بتفاعل غاز الهيدروجين الناتج مع فلوريد الهيدروجين الإضافي لإنتاج المزيد من غاز F2.
ولكل من هذه الطرق مزاياها وعيوبها، ويعتمد اختيار الطريقة على عوامل مختلفة، مثل توفر المواد الخام والتكلفة والفعالية.
استخدامات الفلورايد
لغاز F2 عدة استخدامات مهمة في مختلف الصناعات، منها:
- إنتاج سداسي فلوريد اليورانيوم لإنتاج الوقود النووي
- تنتج الشركات العديد من المركبات المحتوية على F، مثل الفلوروكربونات، لاستخدامها كمبردات ومذيبات.
- النقش وتنظيف المواد شبه الموصلة في صناعة الإلكترونيات
- إنتاج المواد البلاستيكية والبوليمرات عالية الأداء، مثل التيفلون والكيفلار
- إنتاج موصلات فائقة الحرارة عالية الحرارة لاستخدامها في الإلكترونيات والتطبيقات الأخرى
- فلورة المركبات العضوية لتحسين خواصها الكيميائية والفيزيائية
- إنتاج زجاج وسيراميك متخصص بخصائص محسنة، مثل زيادة المتانة ومقاومة التآكل
- تخليق المستحضرات الصيدلانية والكيماويات الزراعية مع تحسين الكفاءة والاستقرار
- يستخدم في الكيمياء التحليلية لتحليل العناصر النزرة والنظائر.
أسئلة:
س: هل F2 قطبي أم غير قطبي؟
ج: F2 هو جزيء غير قطبي لأن ذرتي F لهما نفس السالبية الكهربية وتتشاركان الإلكترونات بالتساوي.
س: ما هو ترتيب سندات F2؟
ج: رتبة الرابطة F2 هي 1 لأنها جزيء ثنائي الذرة متجانس النواة وله رابطة تساهمية واحدة فقط.
س: هل F2 مغناطيسي أم مغناطيسي؟
ج: F2 مغناطيسي لأنه يحتوي على إلكترونين غير متزاوجين في مداره الجزيئي.
س: ما هي الكتلة المولية لـ F2؟
ج: الكتلة المولية لـ F2 تساوي 38.00 جم/مول تقريبًا.
س: هل الفلور جزيء ثنائي الذرة؟
ج: نعم، الفلور جزيء ثنائي الذرة لأنه يتكون من ذرتين F مرتبطتين ببعضهما.
س: ماذا يحدث عندما تتفاعل ذرتان F لإنتاج جزيء الفلور؟
ج: عندما تتفاعل ذرتان F لإنتاج جزيء F2، فإنهما يتشاركان زوجًا من الإلكترونات لتكوين رابطة تساهمية واحدة. وينتج عن هذا تكوين جزيء ثنائي الذرة مستقر بالصيغة الكيميائية F2.