F2 として知られるフッ素は、他の元素と容易に反応して化合物を形成する、反応性の高い淡黄色のガスです。水のフッ素化やさまざまな化学物質の製造に一般的に使用されます。
| IUPAC名 | 蛍石 |
| 分子式 | F2 |
| CAS番号 | 7782-41-4 |
| 同義語 | 分子状フッ素、二原子フッ化物、フルオロ、フッ素化ガス、UN 1045、無水フッ化水素、ハロン 1301 |
| インチチ | InChI=1S/F2/c1-2 |
フッ素の性質
蛍石のモル質量
F2 のモル質量、つまり分子量は 38.00 g/mol です。これは、1 モルの F2 ガスの重さが 38.00 グラムであることを意味します。モル質量は質量をモルに変換するために使用されるため、あらゆる物質の重要な特性です。 F2 の場合、特定の体積内のガスの量を計算するためにも使用されます。
フッ素の沸点
F2 の沸点は -188.12°c または -306.62°f です。これは沸点が非常に低いため、F2 ガスは液体から気体に容易に変化する揮発性物質です。 F2 は他の元素や化合物と非常に反応性が高いため、F2 の沸点はその反応性の指標でもあります。
蛍石の融点
F2 の融点は -219.62°c または -363.32°f です。また、融点が非常に低いため、F2 ガスは固体から液体に容易に変化します。ただし、F2 は反応性が高いため、固体の形では一般的には見つかりません。
フッ素濃度 g/ml
F2 ガスの密度は、標準温度および標準圧力 (stp) で 1.696 g/ml です。これは、1 リットルの F2 ガソリンの重さが 1.696 グラムであることを意味します。 F2 の密度はほとんどのガスよりも高いため、作業が若干難しくなります。
フッ素の分子量
F2 の分子量は 38.00 g/mol です。この値は、それぞれ 19.00 g/mol に相当する 2 つの F 原子の原子量を加算することによって計算されます。 F2 の分子量は、反応性や結合強度などの化学的特性を理解するために重要です。
蛍石の構造
F2 の構造は単純で、共有結合した 2 つの F 原子で構成されています。 2 つの原子間の結合は単結合であり、一対の電子を共有していることを意味します。 2 つの原子間の結合は比較的弱く、簡単に切断されるため、F2 の構造はその反応性を理解する上で重要です。
フッ素配合
フッ素は共有結合した 2 つの F 原子で構成されているため、フッ素の式は単に F2 です。この式は、物質の組成と、分子量や反応性などの化学的特性を理解するために重要です。
| 外観 | 淡黄色のガス |
| 比重 | 1.108 (-196℃にて) |
| 色 | 無色 |
| 匂い | エーカー |
| モル質量 | 38.00g/モル |
| 密度 | 1,696g/mL |
| 融合点 | -219.62°C (-363.32°F) |
| 沸点 | -188.12°C (-306.62°F) |
| フラッシュドット | 適用できない |
| 水への溶解度 | 激しく反応する |
| 溶解性 | 水に不溶、有機溶剤に可溶 |
| 蒸気圧 | 20°C で ATM 13.6 台 |
| 蒸気密度 | 1.3 (空気=1) |
| pKa | 適用できない |
| pH | 適用できない |
フッ素の安全性と危険性
F2 は反応性が高く危険な物質であり、重大な安全上のリスクを引き起こします。水、金属、有機化合物などの多くの物質と激しく反応する可能性があります。 F2 ガスも有毒であり、重度の呼吸器官や皮膚の炎症を引き起こす可能性があります。 F2 の取り扱いには特殊な設備と訓練が必要であり、暴露や事故を防ぐために適切な安全対策を講じる必要があります。暴露または事故が発生した場合は、直ちに医師の診察が必要です。 F2 には安全上のリスクがあるため、厳しく規制されており、管理された実験室環境で訓練を受けた専門家のみが取り扱う必要があります。
| ハザードシンボル | T+ (非常に有毒)、C (腐食性) |
| セキュリティの説明 | ガスを吸い込まないでください。保護手袋と目/顔の保護具を着用してください。涼しく乾燥した場所に保管してください。 |
| 国連識別番号 | UN1045（圧縮ガス） |
| HSコード | 2804.70.00 |
| 危険等級 | 2.3（有毒ガス）、8（腐食性） |
| 梱包グループ | 私（大きな危険） |
| 毒性 | 非常に有毒で、重篤な呼吸器および皮膚の炎症を引き起こす可能性があり、高濃度では致死的になる可能性があります。 |
フッ素の合成法
F2 は、溶融フッ化カリウムとフッ化水素の混合物の電気分解、F 含有化合物と酸化剤の反応、特定の金属とフッ化水素の反応など、いくつかの方法で合成できます。
F2 ガスの合成では、電気分解プロセスで溶融フッ化カリウムとフッ化水素の混合物に電流を流し、その結果アノードで F2 ガスが形成されます。
反応プロセスには、フッ化カリウムやフッ化ナトリウムなどの F 含有化合物と、塩素ガスや過マンガン酸カリウムなどの酸化剤との反応が含まれます。これにより、F2 ガスが放出されます。
別の方法には、フッ化水素を鉄、ニッケル、コバルトなどの特定の金属と反応させることが含まれます。金属はフッ化水素と反応して金属フッ化物と水素ガスを生成します。さらに、得られた水素ガスを追加のフッ化水素と反応させて、より多くの F2 ガスを生成します。
これらの方法にはそれぞれ長所と短所があり、どの方法を選択するかは、原材料の入手可能性、コスト、効果などのさまざまな要因によって決まります。
フッ化物の用途
F2 ガスは、さまざまな業界で次のような重要な用途があります。
- 核燃料製造用六フッ化ウランの製造
- 企業は、冷媒や溶剤として使用するために、フルオロカーボンなどのさまざまな F 含有化合物を製造しています。
- エレクトロニクス産業における半導体材料のエッチングと洗浄
- テフロンやケブラーなどの高性能プラスチックやポリマーの製造
- エレクトロニクスやその他の用途に使用される高温超伝導体の製造
- 有機化合物の化学的および物理的特性を改善するためのフッ素化
- 耐久性や耐食性の向上など、特性が向上した特殊ガラスやセラミックスの製造
- 医薬品・農薬の合成効率と安定性を向上
- 分析化学で微量元素と同位体の分析に使用されます。
質問:
Q: F2 は極性ですか、それとも無極性ですか?
A: 両方の F 原子が同じ電気陰性度を持ち、電子を均等に共有するため、F2 は無極性分子です。
Q: F2 債券の順序は何ですか?
A: F2 は共有結合を 1 つだけ持つ同核の 2 原子分子であるため、結合次数は 1 です。
Q: F2 は常磁性ですか、それとも反磁性ですか?
A: F2 は結合分子軌道に 2 つの不対電子を持っているため、常磁性です。
Q: F2 のモル質量はどれくらいですか?
A: F2 のモル質量は約 38.00 g/mol です。
Q: フッ素は二原子分子ですか?
A: はい、フッ素は 2 つの F 原子が結合して構成されているため、二原子分子です。
Q: 2 つの F 原子が反応してフッ素分子が生成されるとどうなりますか?
A: 2 つの F 原子が反応して F2 分子が生成されると、それらは一対の電子を共有して単一の共有結合を形成します。これにより、化学式 F2 を持つ安定した二原子分子が形成されます。