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Fluoro

Generale
Nome, Simbolo, N° AtomicoFluoro, F, 9
Serie chimicaalogeni
Gruppo, Periodo, Blocco17 (VIIA), 2, p
Densità, Durezza1,696 kg/m3 a 273K, nd
Coloregas giallo-verdognolo
Proprietà atomiche
Peso atomico18,9984 amu
Raggio atomico50 pm
Raggio covalente71 pm
Raggio di van der Waals147 pm
Configurazione elettronicaHe2s22p5
e- per livello energetico2, 7
Stato di ossidazione-1 (acido forte)
Struttura cristallinaCubica
Proprietà fisiche
Stato di aggregazionegas (non magnetico)
Punto di fusione53,53 K, (-219,62 °C)
Punto di ebollizione85,03 K, (-188,12 °C)
Volume molare11,2 ×10-3 m3/mol
Calore di vaporizzazione3,2698 kJ/mol
Calore di fusione0,2552 kJ/mol
Pressione del vaporend
Velocità del suonond
Varie
Elettronegatività3,98 (Scala di Pauling)
Capacità calorica specifica824 J/(kg*K)
Conducibilità elettricand
Conducibilità termica0,0279 W/(m*K)
Prima energia di ionizzazione1681,0 kJ/mol
Seconda energia di ionizzazione3374,2 kJ/mol
Terza energia di ionizzazione6050,4 kJ/mol
Quarta energia di ionizzazione8407,7 kJ/mol
Quinta energia di ionizzazione11022,7 kJ/mol
Sesta energia di ionizzazione15164,1 kJ/mol
Settima energia di ionizzazione17868,0 kJ/mol
Ottava energia di ionizzazione92038,1 kJ/mol
Nona energia di ionizzazione106434,3 kJ/mol
Isotopi stabili
isoNATDDMDEDP
19F99,762%F è stabile con 10 neutroni
iso = isotopo
NA = abbondanza in natura
TD = tempo di dimezzamento
DM = modalità di decadimento
DE = energia di decadimento in MeV
DP = prodotto del decadimento

Il fluoro è l'elemento chimico della tavola periodica degli elementi, che ha come simbolo F e come numero atomico il 9. È un gas alogeno di colore giallognolo, velenoso, ed è l'elemento chimicamente più reattivo e con la maggior elettronegatività. Nella sua forma pura è altamente pericoloso, causa gravi ustioni chimiche a contatto con la pelle.

Table of contents
1 Caratteristiche
2 Applicazioni
3 Storia
4 Composti
5 Precauzioni

Caratteristiche

Il fluoro puro è un gas giallo pallido, corrosivo, ed è un potente agente ossidante. È il più reattivo ed elettronegativo di tutti gli elementi, e forma composti con la maggior parte degli elementi, inclusi i gas nobili xeno e radon. Anche in condizioni di buio e bassa temperatura il fluoro reagisce esplosivamente con l'idrogeno. In un getto di gas di fluoro vetro, metalli, acqua ed altre sostanze bruciano con una fiamma brillante. Il fluoro si trova sempre composto con altri elementi, specialmente silicati, per questo non può essere preparato o contenuto in recipienti di vetro.

In soluzione, il fluoro si trova comunemente come ione fluoruro F-. I fluoruri sono composti che combinano questo ione con radicali caricati positivamente.

Applicazioni

Il fluoro è impiegato nella produzione di plastiche a bassa frizione come il teflon, e in liquidi refrigeranti come il freon. Altri usi:

L'acido fluoridrico (HF) è usato per incidere il vetro delle lampadine e di altri prodotti.
  • Il fluoro monoatomico è usato nella manifattura dei semiconduttori.
  • Assieme ai suoi composti, il fluoro è usato nella produzione dell'uranio (dall'esafluoruro) e in più di altri 100 differenti materiali.
  • Gli idrofluoroclorocarburi sono usati massicciamente negli impianti di aria condizionata e nella refrigerazione. I clorofluorocarburi sono stati vietati per queste applicazioni perché sospettati di contribuire alla formazione del buco nell'ozono. Entrambe queste classi di composti sono potenti gas a effetto serra.
  • Il fluoruro di sodio è stato usato come insetticida, specialmente contro gli scarafaggi.
  • Altri fluoruri sono spesso aggiunti ai dentifrici per prevenire la carie.

  • Alcuni ricercatori hanno studiato il gas di fluoro come possibile propellente per i razzi, a causa del suo impulso specifico eccezionalmente alto.

    Storia

    Il fluoro (dal latino fluere che significa flusso o fluire), in forma di fluorite, venne descritto nel 1529 da Georigius Agricola per il suo uso come sostanza che favorisce la fusione di metalli o minerali. Nel 1670 Schwandhard scoprì che il vetro veniva inciso se esposto alla fluorite trattata con acido. Karl Scheele e molti altri ricercatori tra cui Humphry Davy, Gay-Lussac, Antoine Lavoisier, and Louis Thenard condussero esperimenti con l'acido fluoridrico (alcuni dei quali finirono in tragedia).

    Questo elemento non fu isolato fino a molti anni più tardi, a causa del fatto che quando viene separato da un composto attacca immediatamente i materiali restanti. Il fluoro venne finalmente isolato nel 1886 da Henri Moissan dopo almeno 74 anni di continui sforzi.

    La prima produzione commerciale di fluoro venne ottenuta durante la seconda guerra mondiale per la produzione della bomba atomica, dove l'esafluoruro di uranio (UF6) veniva usato per separare gli isotopi di uranio. Questo processo si utilizza tuttoggi.

    Composti

    Il fluoro è spesso un sostituto dell'idrogeno nei composti organici. Attraverso questo meccanismo il fluoro può creare un alto numero di composti chimici. Esistono composti di fluoro con gas rari che formano fluoruro di cripto, radon, e xenon. Questo elemento si ricava da fluorite, criolite, e fluorapatite.

    Precauzioni

    Il fluoro e l'acido fluoridrico devono essere maneggiati con grande attenzione e qualsiasi contatto con la pelle e gli occhi deve essere evitato.

    Sia il fluoro che lo ione fluoruro sono altamente tossici. Il fluoro in forma libera ha un caratteristico odore pungente che è riconoscibile anche in concentrazioni di sole 20 parti per miliardo. E' raccomandabile che l'esposizione massima giornaliera sia di 1 parte per milione.

    Comunque, procedure di sicurezza permettono il trasporto di fluoro liquido in tonnellate.


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