Il fluoro, noto come F2, è un gas giallo pallido altamente reattivo che può facilmente reagire con altri elementi per formare composti. È comunemente usato nella fluorizzazione dell’acqua e nella produzione di vari prodotti chimici.
| Nome IUPAC | Fluorite |
| Formula molecolare | F2 |
| numero CAS | 7782-41-4 |
| Sinonimi | Fluoro molecolare, Fluoruro biatomico, Fluoro, Gas fluorurato, UN 1045, Fluoruro di idrogeno anidro, Halon 1301 |
| InChI | InChI=1S/F2/c1-2 |
Proprietà della fluorite
Massa molare della fluorite
La massa molare di F2, o peso molecolare, è 38,00 g/mol. Ciò significa che una mole di gas F2 pesa 38,00 grammi. La massa molare è una proprietà importante di qualsiasi sostanza perché viene utilizzata per convertire la massa in moli. Nel caso di F2 viene utilizzato anche per calcolare la quantità di gas contenuta in un dato volume.
Punto di ebollizione del fluoro
Il punto di ebollizione di F2 è -188,12°c o -306,62°f. Questo è un punto di ebollizione molto basso, il che significa che il gas F2 è una sostanza volatile che può facilmente trasformarsi da liquido a gas. Anche il punto di ebollizione di F2 è un’indicazione della sua reattività, poiché è molto reattivo con altri elementi e composti.
Punto di fusione della fluorite
Il punto di fusione di F2 è -219,62°c o -363,32°f. Inoltre ha un punto di fusione molto basso, il che significa che il gas F2 può facilmente passare dallo stato solido a quello liquido. Tuttavia, a causa dell’elevata reattività dell’F2, non si trova comunemente nella sua forma solida.
Densità del fluoro g/ml
La densità del gas F2 è 1,696 g/ml a temperatura e pressione standard (stp). Ciò significa che un litro di benzina F2 pesa 1.696 grammi. La densità di F2 è superiore a quella della maggior parte dei gas, il che rende leggermente più difficile lavorarci.
Peso molecolare del fluoro
Il peso molecolare di F2 è 38,00 g/mol. Questo valore si calcola sommando il peso atomico di due atomi di F, che valgono ciascuno 19,00 g/mol. Il peso molecolare di F2 è importante per comprenderne le proprietà chimiche, come la reattività e la forza legante.
Struttura della fluorite
La struttura di F2 è semplice, poiché è composta da due atomi di F legati covalentemente. Il legame tra i due atomi è un legame singolo, nel senso che condividono una coppia di elettroni. La struttura di F2 è importante per comprenderne la reattività, perché il legame tra i due atomi è relativamente debole e si rompe facilmente.
Formula fluorurata
La formula del fluoro è semplicemente F2, perché è composto da due atomi di F legati covalentemente. La formula è importante per comprendere la composizione della sostanza e le sue proprietà chimiche, come la massa molare e la reattività.
| Aspetto | Gas giallo pallido |
| Peso specifico | 1.108 (a -196°C) |
| Colore | Incolore |
| Odore | Acri |
| Massa molare | 38,00 g/mole |
| Densità | 1.696 g/ml |
| Punto di fusione | -219,62°C (-363,32°F) |
| Punto di ebollizione | -188,12°C (-306,62°F) |
| Punto flash | Non applicabile |
| solubilità in acqua | Reagisce violentemente |
| Solubilità | Insolubile in acqua, solubile in solventi organici |
| Pressione del vapore | 13,6 ATM a 20°C |
| Densità del vapore | 1,3 (aria=1) |
| pKa | Non applicabile |
| pH | Non applicabile |
Sicurezza e pericoli del fluoro
F2 è una sostanza altamente reattiva e pericolosa che presenta notevoli rischi per la sicurezza. Può reagire violentemente con molti materiali, tra cui acqua, metalli e composti organici. Anche il gas F2 è tossico e può causare gravi irritazioni respiratorie e cutanee. La manipolazione di F2 richiede attrezzature e formazione specializzate e devono essere adottate misure di sicurezza adeguate per prevenire l’esposizione e gli incidenti. In caso di esposizione o incidente è necessaria l’immediata assistenza medica. A causa dei rischi per la sicurezza associati a F2, è strettamente regolamentato e deve essere maneggiato solo da professionisti qualificati in ambienti di laboratorio controllati.
| Simboli di pericolo | T+ (molto tossico), C (corrosivo) |
| Descrizione della sicurezza | Non respirare il gas, indossare guanti protettivi e proteggere gli occhi/il viso, conservare in un luogo fresco e asciutto |
| Numeri di identificazione delle Nazioni Unite | UN1045 (Gas compresso) |
| Codice SA | 2804.70.00 |
| Classe di pericolo | 2.3 (Gas tossico), 8 (Corrosivo) |
| Gruppo di imballaggio | Io (Grande Pericolo) |
| Tossicità | Molto tossico, può causare grave irritazione respiratoria e cutanea, può essere fatale in alte concentrazioni |
Metodi di sintesi del fluoro
Diversi metodi possono sintetizzare F2, inclusa l’elettrolisi di una miscela di fluoruro di potassio fuso e acido fluoridrico, la reazione di composti contenenti F con agenti ossidanti e la reazione di alcuni metalli con acido fluoridrico.
La sintesi del gas F2 prevede il passaggio di una corrente elettrica attraverso una miscela di fluoruro di potassio fuso e acido fluoridrico nel processo di elettrolisi, con conseguente formazione di gas F2 all’anodo.
Il processo di reazione prevede la reazione di un composto contenente F, come fluoruro di potassio o fluoruro di sodio, con un agente ossidante, come gas di cloro o permanganato di potassio. Ciò si traduce nel rilascio di gas F2.
Un altro metodo prevede la reazione del fluoruro di idrogeno con alcuni metalli, come ferro, nichel o cobalto. Il metallo reagisce con il fluoruro di idrogeno per formare fluoruro metallico e gas idrogeno. Inoltre, far reagire l’idrogeno gassoso risultante con ulteriore acido fluoridrico per produrre più gas F2.
Ciascuno di questi metodi presenta vantaggi e svantaggi e la scelta del metodo dipende da vari fattori, come la disponibilità delle materie prime, i costi e l’efficacia.
Usi del fluoro
Il gas F2 ha diversi usi importanti in vari settori, tra cui:
- Produzione di esafluoruro di uranio per la produzione di combustibile nucleare
- Le aziende producono vari composti contenenti F, come i fluorocarburi, da utilizzare come refrigeranti e solventi.
- Incisione e pulizia di materiali semiconduttori nell’industria elettronica
- Produzione di plastiche e polimeri ad alte prestazioni, come Teflon e Kevlar
- Produzione di superconduttori ad alta temperatura per l’uso in elettronica e altre applicazioni
- Fluorurazione di composti organici per migliorarne le proprietà chimico-fisiche
- Produzione di vetri e ceramiche speciali con proprietà migliorate, come maggiore durata e resistenza alla corrosione
- Sintesi di prodotti farmaceutici e agrochimici con efficienza e stabilità migliorate
- Utilizzato in chimica analitica per l’analisi di oligoelementi e isotopi.
Domande:
D: F2 è polare o non polare?
R: F2 è una molecola non polare perché entrambi gli atomi F hanno la stessa elettronegatività e condividono equamente gli elettroni.
D: Qual è l’ordine delle obbligazioni F2?
R: L’ordine di legame di F2 è 1 perché è una molecola biatomica omonucleare con un solo legame covalente.
D: F2 è paramagnetico o diamagnetico?
R: F2 è paramagnetico perché ha due elettroni spaiati nel suo orbitale molecolare di legame.
D: Qual è la massa molare di F2?
R: La massa molare di F2 è circa 38,00 g/mol.
D: Il fluoro è una molecola biatomica?
R: Sì, il fluoro è una molecola biatomica perché è composta da due atomi di F legati insieme.
D: Cosa succede quando due atomi di F reagiscono per produrre una molecola di fluoro?
R: Quando due atomi F reagiscono per produrre una molecola F2, condividono una coppia di elettroni per formare un singolo legame covalente. Ciò si traduce nella formazione di una molecola biatomica stabile con la formula chimica F2.