FLO

NGUYÊN TỐ FLO

- Kí hiệu hóa học: F

- Khối lượng nguyên tử: 18,998

- Vị trí: ô số 9, nhóm VIIA, chu kì 2

- Công thức phân tử: F₂

- Tên gọi flo (Fluere) theo tiếng Latin có nghĩa là “chảy”, tên gọi bắt nguồn từ việc các nhà luyện kim thời xưa thường cho thêm quặng florit để tạo với kim loại hỗn hợp dễ nóng chảy, nhờ đó tách được kim loại tinh khiết ra khỏi xỉ.

- Năm 1771, nhà hóa học Thụy Điển Carl William Scheele chưng khoáng vật florit (CaF₂) với axit sunfuric thì thu được chất mới có tính chất tương tự axit clohidric nên được gọi là axit fluoric. Việc này chứng tỏ có một nguyên tố mới được phát hiện, có tính chất tương tự clo nhưng do flo hoạt động hóa học quá mạnh nên vẫn chưa ai có thể điều chế được dạng đơn chất của nó.

- Mãi đến năm 1886, trước một ủy ban đặc biệt của Viện Hàn lâm khoa học Paris, nhà hóa học người Pháp Ferdinand Frederic Henri Moissan đã trình bảy thành công thí nghiệm thu khí flo nguyên chất.


Carl William Scheele (1742- 1786)	Ferdinand F. Henri Moissan (1826 – 1907)

II. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN

- Trong tự nhiên, flo chỉ tồn tại ở dạng hợp chất, có trong men răng của người và động vật, trong lá của một số loại cây.

- 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. Phần lớn flo có trong khoáng vật florit (CaF₂) và criolit (AlF₃.3NaF).



Quặng Fluorite (CaF₂)

Quặng Criolit (AlF₃.3NaF)

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.

Mẫu khí flo

IV. TÍNH CHẤT HÓA HỌC

- Nguyên tố flo có độ âm điện lớn nhất nên là phi kim có tính oxi hóa mạnh nhất. Khi tham gia phản ứng , nguyên tử flo dễ nhận thêm 1e để thành ion florua flo_ct1

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.

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:

- Hiđro florua (HF) là khí tan trong nước không có giới hạn, tạo thành axit flohiđric. Axit flohiđric không thể đựng trong các bình thủy tinh vì nó có đặc điểm ăn mòn thủy tinh (được đựng trong các bình bằng chì, polietilen, cao su) và dùng để khắc chữ, khắc hình lên thuỷ tinh, tẩy những vết cát trên mặt kim loại.

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.

Câu hỏi: Dựa vào phản ứng trên, hãy so sánh tính oxi hóa của flo và oxi?

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.

Ví dụ:

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.


Chất Freon được dùng làm chất sinh hàn

- 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.