Fluorino (de L. Fluere, que significa “fluir”), é um elemento químico da tabela periódica que tem o símbolo F e o número atómico 9. É um halogéneo gasoso venenoso amarelo pálido e univalente que é o mais quimicamente reactivo e electronegativo de todos os elementos. Na sua forma pura, é altamente perigoso, causando queimaduras químicas graves no contacto com a pele.
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Oxigénio – Flúor – Neon > F
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| General | |
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| Nome, Símbolo, Número | Fluorine, F, 9 |
| Série | Halogéneos |
| Grupo, Período, Bloco | 17 (VIIA), 2 , p |
| Densidade, Dureza | 1.696 kg/m3 (273 K), NA |
| Aspecto | Gás verde-amarelo pálido |
| Propriedades atómicas | |
| Peso atómico | 18.9984 amu |
| Raio atómico (calc.) | >50 (42) pm |
| Raio covalente | 71 pm |
| van der Waals raio | 147 pm |
| Configuração electrónica | 2s2 2p5 |
| e- s por nível de energia | 2, 7 |
| Estados de oxidação (Óxido) | -1 (ácido forte) |
| Estrutura cristalina | cúbica |
| Propriedades físicas | |
| Estado da matéria | Gás (não magnético) |
| Ponto de fusão | 53.53 K (-363,32 °F) |
| Ponto de fusão | 85,03 K (-306,62 °F) |
| Volume solar | 11.20 ×10-6 m3/mol |
| Calor de vaporização | 3.2698 kJ/mol |
| Calor de fusão | 0.2552 kJ/mol |
| Pressão de vapor | nenhum dado |
| velocidade do som | nenhum dado |
| Diversos | |
| Electronegatividade | 3.98 (escala de Pauling) |
| Capacidade térmica específica | 824 J/(kg*K) |
| Condutividade eléctrica | Sem dados |
| Condutividade térmica | 0.0279 W/(m*K) |
| 1º potencial de ionização | 1681.0 kJ/mol |
| 2º potencial de ionização | 3374.2 kJ/mol |
| 3º potencial de ionização | 6050,4 kJ/mol |
| 4º potencial de ionização | 8407,7 kJ/mol |
| 5º potencial de ionização | 11022.7 kJ/mol |
| 6º potencial de ionização | 15164.1 kJ/mol |
| 7º potencial de ionização | 17868 kJ/mol |
| 8º potencial de ionização | 92038.1 kJ/mol |
| 9º potencial de ionização | 106434.3 kJ/mol |
| unidadesSI & STP são usadas, exceto onde indicado. | |
Características notáveis
O flúor puro é um gás corrosivo amarelo pálido que é um poderoso agente oxidante. É o mais reactivo e electronegativo de todos os elementos, e forma compostos com a maioria dos outros elementos, incluindo os gases nobres xénon e rádon. Mesmo em condições escuras e frias, o flúor reage de forma explosiva com hidrogênio. Em um jato de gás flúor, vidro, metais, água e outras substâncias queimam com uma chama brilhante. Ocorre sempre combinado e tem tal afinidade pela maioria dos elementos, especialmente silicone, que não pode ser preparado nem deve ser mantido em recipientes de vidro.
Em solução aquosa, o flúor comumente ocorre como o íon flúor F-. Outras formas são fluoro-complexos (como -) ou H2F+.
Fluoretos são compostos que combinam flúor com algum repouso com carga positiva. Eles freqüentemente consistem de íons.
Aplicações
Fluorine é usado na produção de plásticos de baixo atrito como o teflon, e em halons como o Freon. Outros usos:
- Ácido hidrofluorídrico (fórmula química HF) é usado para gravar vidro em lâmpadas e outros produtos.
- Fluorina monatômica é usada para cinzas de plasma na fabricação de semicondutores.
- Durante a utilização dos seus compostos, o flúor é usado na produção de urânio (a partir do hexafluoreto) e em mais de 100 diferentes produtos fluoro-químicos comerciais, incluindo muitos plásticos de alta temperatura.
- Os hidrocarbonetos fluoroclorados são utilizados extensivamente no ar condicionado e na refrigeração. Os clorofluorocarbonos foram proibidos para estas aplicações porque se suspeita que contribuam para o buraco do ozono. O Sulfurhexafluoreto de sódio é um gás extremamente inerte e não tóxico. Estas classes de compostos são potentes gases de efeito estufa.
- Potássiohexafluoroaluminato, o chamado criolita, é usado na eletrólise do alumínio.
- Fluoreto de sódio tem sido usado como insecticida, especialmente contra baratas.
- alguns outros fluoretos são frequentemente adicionados à pasta de dentes e (um pouco controverso) ao abastecimento municipal de água para prevenir cáries dentárias.
Alguns pesquisadores estudaram o gás flúor elementar um possível propelente para foguetes devido ao seu impulso específico excepcionalmente alto.
História
Fluorine (L fluere significando fluxo ou fluxo) na forma de espatoflúor foi descrito em 1529 por Georigius Agricola para seu uso como fluxo, que é uma substância que é usada para promover a fusão de metais ou minerais. Em 1670 Schwandhard descobriu que o vidro era gravado quando era exposto ao espatoflúor que era tratado com ácido. Karl Scheele e muitos pesquisadores posteriores, incluindo Humphry Davy, Gay-Lussac, Antoine Lavoisier, e Louis Thenard experimentariam com ácido fluorídrico (alguns experimentos terminariam em tragédia).
Este elemento não foi isolado por muitos anos depois disto devido ao fato de que quando separado de um de seus compostos ataca imediatamente os materiais restantes do composto. Finalmente em 1886 o flúor foi isolado por Henri Moissan após quase 74 anos de esforço contínuo.
A primeira produção comercial de flúor foi para o projeto da bomba atômica de Manhattan na Segunda Guerra Mundial onde o hexafluoreto de urânio composto (UF6) foi usado para separar isótopos de urânio. Este processo ainda hoje é usado em aplicações de energia nuclear.
Compostos
Fluorine pode ser freqüentemente substituído por hidrogênio quando ocorre em compostos orgânicos. Através deste mecanismo, o flúor pode ter um número muito grande de compostos. Compostos fluorados envolvendo gases nobres têm sido confirmados com fluoretos de crípton, rádon e xenônio. Este elemento é recuperado da fluorita, criolita e fluorapatita.
Precauções
Fluorina e HF devem ser manuseados com muito cuidado e qualquer contato com a pele e olhos deve ser estritamente evitado.
Bo flúor elementar e íons flúor são altamente tóxicos. Quando é um elemento livre, o flúor tem um odor característico pungente que é detectável em concentrações tão baixas quanto 20 ppb. Recomenda-se que a concentração máxima permitida para uma exposição diária ponderada no tempo de 8 horas seja de 1 ppm (menor que, por exemplo, cianeto de hidrogênio)
No entanto, procedimentos seguros de manuseio permitem o transporte de flúor líquido por tonelada.
Referência
- Los Alamos National Laboratory – Fluorine (http://periodic.lanl.gov/elements/9.html)
- WebElements.com – Flúor (http://www.webelements.com/webelements/elements/text/F/index.html)
- EnvironmentalChemistry.com – Fluorine (http://environmentalchemistry.com/yogi/periodic/F.html)
- It’s Elemental – Fluorine (http://education.jlab.org/itselemental/ele009.html)