ЕXAMCHEMISTRY

Готовимся к сдаче ЕГЭ по химии

Физические свойства F₂

При об. Т - газ бледно-желтого цвета с резким запахом; х. р. в жидких водороде и кислороде.

Получить свободный фтор химическим способом невозможно, так как ни один химический окислитель не может осуществить переход

2F^- = F₂⁰

Способы получения

Для получения F₂ применяют метод электролиза расплава смеси HF и KF (KHF₂):

Электролиз: 2HF = H₂↑ + F₂↑

Химические свойства F₂

Фтор - самый сильный окислитель из всех простых веществ; непосредственно он не соединяется только с N₂, Не, Ne, Аr, а также при обычных условиях - с O₂.

Взаимодействие с металлами

Ме + F₂ = Me^+xF^-1_x (фториды)

а) со щелочными Ме - со взрывом;

б) с большинством металлов - воспламенеие;

в) с малоактивными Ме - при нагревании (при высокой температуре даже Pt горит в атмосфере F₂)

Взаимодействие с неметаллами

НеМе + F₂ = НеMeF_x (фториды)

S + 3F₂ = SF₆

2Р + 5F₂ = 2PF₅

(реакции с S и P протекают даже при охлаждении жидким N₂)

H₂ + F₂ = 2HF

(даже в темноте - со взрывом)

Hal₂ + F₂ = HalF_x

Xe + 3F₂ = XeF₆

Взаимодействие с водой

Фтор нельзя растворить в воде и получить «фторную воду», так как он активно разлагает воду. Среди продуктов реакции обнаруживаются: фториды кислорода OF₂, O₂F₂; пероксид водорода Н₂O₂; кислород, озон, фтороводород.

Примеры:

2F₂ + Н₂O = OF₂ + 2HF

2F₂ + 2Н₂О = O₂ + 4HF

Взаимодействие с SiO₂

Кварц загорается в атмосфере F₂

2F₂ + SiO₂ = SiF₄ + O₂

Фтороводород HF

Самое прочное вещество среди HHal, образовано сильно полярными молекулами.

Физические свойства

По сравнению с другими HHal имеет аномально высокие т. пл. (~83°С) и т. кип. (19,5°С). Причина - объединение молекул в прочные ассоциаты (HF)_n водородными связями:

Фтороводород - бесцв. легкоподвижная и легкоиспаряющаяся жидкость с резким, удушающим запахом.

Водный р-р HF - плавиковая кислота (фтороводородная к-та)

Фтороводород обладает неограниченной растворимостью в воде; образующийся раствор имеет свойства слабой кислоты (К^_дисс = 6,8-10^-4). Название «плавиковая кислота» получила из-за способности растворять кварц, стекло и все силикаты.

Химические свойства

Взаимодействие с металлами

Проявляет все свойства, характерные для класса кислот.

Некоторые металлы не растворяются в плавиковой кислоте, так как образующиеся малорастворимые фториды образуют на поверхности металла защитную пленку.

Очень эффективным растворителем металлов является смесь HF и HNО₃, в которой HNO₃ играет роль окислителя, a HF - комплексообразователя:

8HF + 2HNО₃ + W = H₂[WF₈] + 2NO + 4Н₂О

Взаимодействие с Si, SiO₂ - специфичное свойство HF

Нерастворимый в воде и в кислотах кремний реагирует с HF и смесью HF + HNО₃:

Нерастворимый в воде и в кислотах кремний реагирует с HF и смесью HF + HNО₃:

Si + 4HF → SiF₄ + 2Н₂

3Si + 12HF + 4HN0₃ → 3SiF₄ + 4N0 + 8Н₂O

Оксид кремния Si0₂ не реагирует с водой и всеми кислотами, кроме плавиковой, в которой он медленно растворяется:

SiO₂ + 6HF → H₂SiF₆ + 2Н₂O

Получение HF

1. Синтез из простых веществ:

Н₂ + F₂ = 2HF

2. Действие конц. H₂SO₄ на фториды металлов:

CaF₂ + H₂SO₄ = CaSO₄ + 2HF