Fluor

Fluor, 9F
Fluor lỏng (F2 ở nhiệt độ cực thấp)
Quang phổ vạch của fluor
Tính chất chung
Tên, ký hiệu	Fluor, F
Phiên âm	/ˈflʊəriːn/ /ˈflɔːriːn/ (FLOR-een)
Hình dạng	Thể khí: màu vàng rất nhạt Thể lỏng: màu vàng sáng Thể rắn: alpha màu đục, beta màu trong suốt
Fluor trong bảng tuần hoàn
- ↑ F ↓ Cl Oxy ← Fluor → Neon
Số nguyên tử (Z)	9
Khối lượng nguyên tử chuẩn (Ar)	18,998 403 162(5)[1]
Phân loại	halogen
Nhóm, phân lớp	17, p
Chu kỳ	Chu kỳ 2
Cấu hình electron	[He] 2s2 2p5[2]
mỗi lớp	2, 7
Tính chất vật lý
Màu sắc	Vàng nhạt
Trạng thái vật chất	Chất khí
Nhiệt độ nóng chảy	53,48 K ​(−219,67 °C, ​−363,41 °F)[3]
Nhiệt độ sôi	85,03 K ​(−188,11 °C, ​−306,60 °F)[3]
Mật độ	1,696 g/L[4] (ở 0 °C, 101.325 kPa)
Mật độ ở thể lỏng	ở nhiệt độ sôi: 1,505 g·cm−3[5]
Điểm ba	53,48 K, ​90 kPa[3]
Điểm tới hạn	144,41 K, 5,1724 MPa[3]
Nhiệt bay hơi	6,51 kJ·mol−1[4]
Nhiệt dung	Cp: 31 J·mol−1·K−1[5] (ở 21,1 °C) Cv: 23 J·mol−1·K−1[5] (ở 21,1 °C)
Áp suất hơi P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k ở T (K) 38 44 50 58 69 85
Tính chất nguyên tử
Trạng thái oxy hóa	-1 ​Acid mạnh
Độ âm điện	3,98 (Thang Pauling)[2]
Năng lượng ion hóa	Thứ nhất: 1.681[6] kJ·mol−1 Thứ hai: 3.374[6] kJ·mol−1 Thứ ba: 6.147[6] kJ·mol−1
Bán kính liên kết cộng hóa trị	64 pm[7]
Bán kính van der Waals	135 pm[8]
Thông tin khác
Cấu trúc tinh thể	​Lập phương
Độ dẫn nhiệt	0,02591 W·m−1·K−1[9]
Tính chất từ	Nghịch từ (−1,2×10−4)[10][11]
Số đăng ký CAS	7782-41-4[2]
Lịch sử
Đặt tên	Theo tên của fluorit, một khoáng vật có tên được đặt theo từ Latinh fluo (dòng chảy, trong nấu luyện)
Phát hiện	André-Marie Ampère (1810)
Tách ra lần đầu	Henri Moissan[2] (26 tháng 6 năm 1886)
Đặt tên chính bởi	Humphry Davy André-Marie Ampère
Đồng vị ổn định nhất
Bài chính: Đồng vị của Fluor
Iso NA Chu kỳ bán rã DM DE (MeV) DP 18F Tổng hợp 109,8 phút ε (3%) 1,656 18O β+ (97%) 0,634 18O 19F 100% 19F ổn định với 10 neutron
Nguồn:[12]

Fluor (danh pháp cũ: flo) là một nguyên tố hóa học có ký hiệu là F và số hiệu nguyên tử là 9. Đây là halogen nhẹ nhất và tồn tại dưới dạng chất khí rất độc, màu vàng nhạt ở điều kiện tiêu chuẩn. Do có độ âm điện cao nhất, fluor hoạt động hóa học rất mạnh: phản ứng với hầu hết nguyên tố khác, bao gồm một số khí hiếm, để tạo thành hợp chất với fluor.

Trong các nguyên tố, fluor là nguyên tố phổ biến thứ 24 trong vũ trụ và thứ 13 trong lớp vỏ Trái Đất. Fluorit, nguồn khoáng vật cơ bản của fluor với tên gọi được lấy làm tên nguyên tố, được mô tả lần đầu tiên vào năm 1529; vì nó được cho thêm vào quặng kim loại để làm hạ điểm nóng chảy trong nấu luyện nên từ fluo, có nghĩa là "dòng chảy" trong tiếng Latinh, được lấy làm tên của khoáng vật này. Được cho là một nguyên tố hóa học vào năm 1810, fluor lúc bấy giờ là một chất gây nguy hiểm và khó phân lập từ các hợp chất của nó, và một số nhà khoa học thời điểm đó bị thương tật hoặc tử vong khi cố gắng thực hiện thí nghiệm này. Phải đến năm 1886, nhà hóa học người Pháp Henri Moissan mới phân lập được nguyên tố fluor qua điện phân ở nhiệt độ thấp, một quá trình vẫn còn được áp dụng trong sản xuất hiện đại. Công cuộc sản xuất khí fluor trong công nghiệp để làm giàu urani, một trong những ứng dụng lớn nhất của fluor, bắt đầu từ dự án Manhattan trong Chiến tranh thế giới thứ hai.

Do vấn đề về chi phí tinh chế fluor tinh khiết, đa số ứng dụng thương mại chủ yếu đến từ các hợp chất của nó, trong đó khoảng một nửa fluorit khai thác được sử dụng trong chế tạo thép. Lượng fluorit còn lại được chuyển thành hydro fluoride ăn mòn để sản xuất fluoride hữu cơ hoặc cryolite, chất đóng vai trò quan trọng trong quá trình luyện nhôm. Fluoride hữu cơ rất bền về mặt hóa học và nhiệt, thường được sử dụng làm chất làm lạnh, chất cách điện và trong chế tạo dụng cụ nhà bếp (dưới dạng PTFE hay Teflon). Một số dược phẩm như atorvastatin và fluoxetine cũng chứa fluor, và ion fluoride làm ức chế ổ răng, được sử dụng trong kem đánh răng và fluor hóa nước. Doanh số của các sản phẩm hóa học liên quan đến fluor ước tính khoảng hơn 15 tỷ USD mỗi năm.

Khí fluorocarbon là loại khí nhà kính với nguy cơ gây ấm lên toàn cầu cao hơn từ 100 đến 20.000 lần so với carbon dioxide. Các hợp chất hữu cơ của fluor tồn tại lâu trong môi trường do độ bền của liên kết giữa carbon và fluor. Fluor không có vai trò trao đổi chất ở động vật; một số thực vật tổng hợp chất độc hữu cơ của nó để ngăn chặn các loài động vật ăn thực vật.

1. ^ CIAAW 2021.
2. ^ ^{a b c d} Jaccaud và đồng nghiệp 2000, tr. 381.Lỗi sfn: không có mục tiêu: CITEREFJaccaud_và_đồng_nghiệp2000 (trợ giúp)
3. ^ ^{a b c d} Haynes 2011, tr. 4.121.
4. ^ ^{a b} Jaccaud và đồng nghiệp 2000, tr. 382.Lỗi sfn: không có mục tiêu: CITEREFJaccaud_và_đồng_nghiệp2000 (trợ giúp)
5. ^ ^{a b c} Compressed Gas Association 1999, tr. 365.
6. ^ ^{a b c} Dean 1999, tr. 4.6.
7. ^ Dean 1999, tr. 4.35.
8. ^ Matsui 2006, tr. 257.
9. ^ Yaws & Braker 2001, tr. 385.
10. ^ Mackay, Mackay & Henderson 2002, tr. 72.
11. ^ Cheng và đồng nghiệp 1999.Lỗi sfn: không có mục tiêu: CITEREFCheng_và_đồng_nghiệp1999 (trợ giúp)
12. ^ Chisté & Bé 2011.