CẤU TẠO, TÍNH CHẤT VẬT LÍ, HÓA HỌC, ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG CỦA FLO

Trung tâm luyện thi, gia sư - dạy kèm tại nhà NTIC Đà Nẵng giới thiệu phần CẤU TẠO, TÍNH CHẤT VẬT LÍ, HÓA HỌC, ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG CỦA FLO nhằm hổ trợ cho các bạn có thêm tư liệu học tập. Chúc các bạn học tốt môn học này.

Ngày đăng: 04-11-2017

49,371 lượt xem

I. Lịch sử tìm ra nguyên tố flo

- Flo ở dạng fluorspar (fluorit) được Georgius Agricola miêu tả năm 1529 như là một chất gây chảy, là một chất được sử dụng để làm giảm nhiệt độ nóng chảy của kim loại hay khoáng chất. Năm 1670 Schwandhard đã phát hiện thấy thủy tinh bị fluorspar ăn mòn khi được xử lý bằng axít. Karl Scheele và nhiều nhà nghiên cứu sau này như Humphry Davy, Gay-Lussac, Antoine Lavoisier và Louis Thenard đã từng thực nghiệm với axít flohiđric, dễ dàng thu được bằng cách xử lý florua canxi với axít sulfuric đậm đặc.

- Cuối cùng người ta nhận ra rằng axít flohiđric chứa một nguyên tố chưa được biết. Nguyên tố này đã không được cô lập trong nhiều năm vì độ hoạt động hóa học rất cao của nó - nó được cô lập từ các hợp chất của nó rất khó khăn và ngay lập tức hóa hợp với các phần vật chất còn lại của hợp chất. Cuối cùng vào năm 1886 flo đã được cô lập bởi Henri Moissan sau gần như 74 năm cố gắng liên tục. Nó là những cố gắng mà một số các nhà nghiên cứu đã phải trả giá bằng sức khỏe hay cuộc sống của họ, và đối với Moissan, nó đã làm cho ông đoạt giải Nobel năm 1906 về hóa học.

II. Trạng thái tự nhiên

- Flo có trong hợp chất tạo nên men răng của người và các động vật, trong lá của một số cây và trong các chất khoáng dưới dạng muối florua : CaF₂ và AlF₃ . 3NaF (criolit). Flo chiếm 0,08% khối lượng vỏ Trái Đất, nghĩa là nhiều hơn đồng, kẽm, kền và một số nguyên tố tương đối phổ biến khác.

III. Tính chất vật lí

- Ở điều kiện thường, flo là chất khí màu lục nhạt. Khí flo rất độc, nó là nguyên nhân dẫn đến cái chết của nhiều nhà hóa học trong khi nghiên cứu tính chất của đơn chất flo.

- Khí flo hơi nặng hơn không khí, có tính ăn mòn cao.

IV. Tính chất hóa học

- Là phi kim mạnh nhất (có độ âm điện lớn nhất) => Flo có tính oxi hóa mạnh nhất. Flo thể hiện tính oxi khi khi tham gia phản ứng hóa học và có số oxi hóa -1.

1. Tác dụng với kim loại

Flo tác dụng được với tất cả các kim loại, kể cả vàng (Au) và bạch kim (Pt) tạo ra muối florua.

Thí dụ: 2Al + 3F₂ → 2AlF₃

2. Tác dụng với hiđro

- Khí flo oxi hóa được hầu hết các phi kim. Với khí hiđro, phản ứng nổ mạnh xảy ra ngay cả trong bóng tối và nhiệt độ rất thấp (-252^oC), tạo ra hiđro florua:

H₂ + F₂ →2HF

- Hiđro florua HF là khí tan trong nước không có giới hạn, tạo thành axit flohiđric. HF là axit yếu nhưng có tính chất riêng là tác dụng với silic đioxit (có trong thành phần của thuỷ tinh) :

SiO₂ + 4HF → SiF₄ + 2H₂O

Silic tetraflorua

- Do vậy, axit flohiđric được dùng để khắc chữ, khắc hình lên thuỷ tinh, tẩy những vết cát trên mặt kim loại. Axxit flohiđric được đựng trong các bình bằng chì, polietilen, cao su.

3. Tác dụng với nước

- Khí flo oxi hóa nước dễ dàng ở ngay nhiệt độ thường, và hơi nước nóng khi tiếp xúc với khí flo thì bốc cháy.

2F₂ + 2H₂O → 4HF + O₂

V. Ứng dụng

- Ứng dụng quan trọng và chủ yếu của flo là để điều chế một số dẫn xuất hiđrocacbon chứa flo, đó là những sản phẩm trung gian để sản xuất ra chất dẻo.

Floroten dùng bảo vệ các chi tiết, vật thể bằng kim loại, gốm sứ, thủy tinh.... khỏi bị ăn mòn.
Chất dẻo teflon là một polime có tính chất độc đáo, bền về cơ học cũng như về hoá học, không bị axit và kiềm phá huỷ và khó nóng chảy nên được dùng để chế tạo các vòng đệp làm kín chân không, phủ lên các dụng cụ nhà bếp (xoong, chảo...) để tạo bề mặt không dính.

Một số dẫn xuất hiđrocacbon khác có chứa flo là điclođiflometan CF₂Cl₂ , còn gọi là chất CFC (tên thương mại là freon). Trước đây, chất này được dùng làm chất sinh hàn trong tủ lạnh và máy điều hòa nhiệt độ. Từ năm 1996, chất này bị cấm sử dụng do sinh ra khí có khả năng phá hủy tầng ozon.

- Dung dịch NaF loãng được dùng làm thuốc chống sâu răng. Ngoài ra, flo còn được dùng trong công nghiệp hạt nhân để làm giàu ²³⁵U.

VI. Điều chế

- Flo có tính oxi hóa mạnh nhất nên không một chất nào có thể oxi hóa được F^- thành F₂. Phương pháp duy nhất để sản xuất flo trong công nghiệp là phương pháp điện phân.

- Điện phân nóng chảy hỗn hợp KF và 2 HF, bình điện phân có cực âm làm bằng thép đặc biệt hay đồng và cực dương bằng than chì. Khí hiđro thoát ra ở cực âm và khí flo thoát ra ở cực dương.

VII. Các hợp chất của flo

- Trong hợp chất OF₂, flo có số oxi hóa -1 và oxi có số oxi hóa +2. (Giải thích: do độ âm điện của flo lớn hơn của oxi)

- Oxi florua OF₂ được điều chế bằng cách cho flo qua dung dịch NaOH loãng (2%) và lạnh:

- OF₂ là chất khí không màu, có mùi đặc biệt, rất độc.

- OF₂ là chất oxi hóa mạnh, tác dụng với hầu hết các kim loại và phi kim tạo thành oxit và florua.

Trung tâm luyện thi, gia sư - dạy kèm tại nhà NTIC Đà Nẵng

LIÊN HỆ NGAY VỚI CHÚNG TÔI ĐỂ BIẾT THÊM THÔNG TIN CHI TIẾT

ĐÀO TẠO NTIC

Địa chỉ: Đường nguyễn lương bằng, P.Hoà Khánh Bắc, Q.Liêu Chiểu, Tp.Đà Nẵng
Hotline: 0905540067 - 0778494857

Email: daotaontic@gmail.com