Фтор f

Содержание

Химические свойства

Самый активный неметалл, бурно взаимодействует почти со всеми веществами (кроме фторидов в высших степенях окисления и редких исключений — фторопластов) и с большинством из них — с горением и взрывом. Образует соединения со всеми химическими элементами, кроме гелия, неона, аргона.

К воздействию фтора при комнатной температуре устойчивы некоторые металлы за счёт образования на их поверхности плотной плёнки фторида, тормозящей реакцию со фтором, например, Al, Mg, Cu, Ni. Контакт фтора с водородом приводит к воспламенению и взрыву в кварцевых сосудах даже при очень низких температурах (до −252 °C), в магниевых сосудах для начала реакции нужен небольшой нагрев.

В атмосфере фтора горят даже вода и платина.

Продукты реакции фтора с водой, в зависимости от условий её протекания, могут различаться:

 2F2 + 2H2O → 4HF↑ + O2
 12F2 + 11H2O → 19HF↑ + H2O2 + HOF ↑ + O2↑ + O3↑ + OF2 ↑ + O2F2↑ 
 Pt + 2F2  →350−400oC   PtF4

К реакциям, в которых фтор формально является восстановителем, относятся реакции разложения высших фторидов, например:

 2CoF3 → 2CoF2 + F2
 2MnF4 → 2MnF+ F2

Фтор также способен окислять в электрическом разряде кислород, образуя дифторид кислорода OF2 и диоксидифторид O2F2. Под давлением или при облучении ультрафиолетом реагирует с криптоном и ксеноном с образованием фторидов благородных газов.

Во всех соединениях фтор проявляет степень окисления −1. Чтобы фтор проявлял положительную степень окисления, требуется создание эксимерных молекул или иные экстремальные условия. Это требует искусственной ионизации атомов фтора.

Не реагирует с гелием, неоном, аргоном, азотом, кислородом, тетрафторметаном. При комнатной температуре не реагирует с сухим сульфатом калия, углекислым газом и закисью азота. Без примеси фтороводорода при комнатной температуре не действует на стекло.

Полезные свойства фтора и его влияние на организм

Организме человека фтор выполняет немало полезных функций. Он отвечает за укрепление иммунитета. Также в Тур участвует в обмене веществ и минерализации костной ткани. Защищает зубную эмаль. Фтор препятствует преждевременному развитию остеопороза, укрепляет костный скелет. Благодаря фтору происходит рост волос и ногтей, он стимулирует кровообращение всего организма.

Фтор не просто так входят в состав многих зубных паст, он помогает защитить зубную эмаль от развития кариеса.Благодаря фтору срастания костей после перелома происходит более быстро. Также данные микроэлемент принимают участие в формировании скелета, И поддерживать его функционирования на протяжении всей жизни. присутствие данного компонента в организме снижают кислотность и бактерий бактерий, мы вызвать проблемы с зубами.

Помогает лучше усваивается железу, он ускоряет процесс выведения из организма радионуклидов и солей тяжёлых металлов. полезные свойства фтора были оценены в медицине. Его соединения входят в состав новых лекарственных препаратов, кровезаменителей, искусственных клапанов сердца.

Основные свойства фтора

Фтор сам по себе является газом с очень сильным и неприятным запахом. В небольших количествах по запаху элемент напоминает смесь озона и хлора.

При крайне низких температурах (от минус 188 до минус 288) вещество становится жидким или твердым. В жидком состоянии фтор желтоватого цвета, в газообразном состоянии – бесцветен, в твердом состоянии – зеленовато-желтый.

Вещество является очень мощным окислителем и самым легким веществом среди галогенов.

Вещество кипит и плавится при невероятно низких температурах (- 188 и – 219 градусов по Цельсию).

Описать строение фтора можно следующим образом: двухатомная молекула вещества включает в себя 4 связывающих орбитали вместе с тремя разрыхляющими. Порядок связи в молекуле равняется одному.

Если изучить состав фтора, можно прийти к выводу, что вещество моноизотопное, ведь на Земле есть только один устойчивый изотоп втора (F19). Науке известны также 17 радиоактивных изотопов элемента и 1 ядерный изомер (F18).

Физические свойства[править | править код]

При нормальных условиях представляет собой бледно-жёлтый газ. В малых концентрациях в воздухе его запах напоминает одновременно озон и хлор. Очень агрессивен и сильно ядовит.

Фтор имеет аномально низкую температуру кипения (85,03 К, −188,12°C) и плавления (53,53 К, −219,70 °C). Это связано с тем, что фтор не имеет d-подуровня и не способен образовывать полуторные связи, в отличие от остальных галогенов (кратность связи в остальных галогенах примерно 1,1).

Ниже температуры плавления образует кристаллы бледно-жёлтого цвета.

Электронное строениеправить | править код

Электронная конфигурация внешнего электронного уровня атома фтора

Электронная конфигурация атома фтора: 1s22s22p5.

Атомы фтора в соединениях могут проявлять степень окисления, равную −1. Положительные степени окисления в соединениях неизвестны, так как фтор является самым электроотрицательным элементом.

Квантовохимический терм атома фтора — 2P3/2.

Строение молекулыправить | править код

Применение метода МО для молекулы F2

С точки зрения теории молекулярных орбиталей, строение двухатомной молекулы фтора можно охарактеризовать следующей диаграммой. В молекуле присутствует 4 связывающих орбитали и 3 разрыхляющих. Порядок связи в молекуле равен 1.

Кристаллыправить | править код

Кристаллическая структура α-фтора (стабильная при атмосферном давлении)

Фтор образует молекулярные кристаллы с двумя кристаллическими модификациями, стабильными при атмосферном давлении:

  • α-фтор, непрозрачный, твёрдый и хрупкий, существует при температуре ниже 45,6 K, кристаллическая решётка моноклинной сингонии, пространственная группа C 2/c, параметры ячейки a = 0,54780(12) нм, b = 0,32701(7) нм, c = 0,72651(17) нм, β = 102,088(18)°, Z = 4, d = 1,98 г/см3 с объёмом элементарной ячейки 0,12726(5) нм3 (при 10 К);
  • β-фтор, прозрачный, менее плотный и твёрдый, существует в интервале температур от 45,6 К до точки плавления 53,53 K, кристаллическая решётка кубической сингонии (примитивная решётка), пространственная группа Pm3n, параметры ячейки a = 0,65314(15) нм, Z = 8, d = 1,81 г/см3 с объёмом элементарной ячейки 0,27862(11) нм3 (при 48 К), решётка изотипична γ-фазе O2 и δ-фазе N2. Следует отметить, что в раннем (но единственном проведённом до 2019 года) эксперименте по изучению структуры β-фтора рентгенографическая плотность кристалла была оценена как 1,70(5) г/см3, и эта плотность твёрдого фтора цитируется в большинстве справочников. Более точное современное измерение даёт 1,8104(12) г/см3.

Фазовый переход между этими кристаллическими фазами фтора более экзотермичен, чем затвердевание жидкого фтора. Фаза ромбической сингонии у твёрдого фтора не обнаружена, в отличие от всех прочих галогенов. Молекулы α-фтора разупорядочены по направлению. Длина связи F—F в молекулах составляет 0,1404(12) нм.

Даже при столь низких температурах взаимодействие кристаллов фтора со многими веществами приводит к взрыву.

Изотопный составправить | править код

Фтор является моноизотопным элементом: в природе существует только один стабильный изотоп фтора 19F. Известны ещё 17 радиоактивных изотопов фтора с массовым числом от 14 до 31 и один ядерный изомер — 18mF. Самым долгоживущим из радиоактивных изотопов фтора является 18F с периодом полураспада 109,771 минуты, важный источник позитронов, использующийся в позитрон-эмиссионной томографии.

Ядерные свойства изотопов фтораправить | править код

Изотоп Относительная масса, а. е. м. Период полураспада Тип распада Ядерный спин Ядерный магнитный момент
17F 17,0020952 64,5 c β+-распад в 17O 5/2 4,722
18F 18,000938 1,83 часа β+-распад в 18O 1
19F 18,99840322 Стабилен 1/2 2,629
20F 19,9999813 11 c β−-распад в 20Ne 2 2,094
21F 20,999949 4,2 c β−-распад в 21Ne 5/2
22F 22,00300 4,23 c β−-распад в 22Ne 4
23F 23,00357 2,2 c β−-распад в 23Ne 5/2

Магнитные свойства ядерправить | править код

Ядра изотопа 19F имеют полуцелый спин, поэтому возможно применение этих ядер для ЯМР-исследований молекул. Спектры ЯМР-19F являются достаточно характеристичными для фторорганических соединений.

Примечания

  1. Фтор. Проверено 14 марта 2013. Архивировано 15 марта 2013 года.
  2. 12Meija J. et al. Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report) (англ.) // Pure and Applied Chemistry. — 2021. — Vol. 88, no. 3. — P. 265–291. — DOI:10.1515/pac-2015-0305.
  3. 123456789Раков Э. Г. Фтор // Химическая энциклопедия: в 5 т / Зефиров Н. С. (гл. ред.). — М.: Большая Российская энциклопедия, 1998. — Т. 5: Три—Ятр. — С. 197—199. — 783 с. — 10 000 экз. — ISBN 5-85270-310-9.
  4. Таблица Менделеева на сайте ИЮПАК
  5. Главным образом в эмали зубов
  6. Ахметов Н. С. «Общая и неорганическая химия».
  7. Pauling L., Keaveny I., Robinson A. B. J. Solid State Chem., 1970, Vol. 2, Issue 2, p. 225—227.
  8. J. Chem. Phys. 49 (1968) 1902.
  9. Энциклопедический словарь юного химика. Для среднего и старшего возраста. Москва, Педагогика-Пресс. 1999 год.
  10. Гринвуд Н., Эрншо А. «Химия элементов» т. 2, М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008 стр. 147—148, 169 — химический синтез фтора
  11. Фтор в Популярной библиотеке химических элементов
  12. По данным National Toxicology Program
  13. Справочник потребителя
  14. в виде фторидов и фторорганических соединений
  15. Н. В. Лазарев, И. Д. Гадаскина. «Вредные вещества в промышленности». Том 3, страница 19.

[править] Литература

  • Глоссарий терминов по химии // Й.Опейда, О.Швайка. Ин-т физико-органической химии и углехимии им. Л. М. Литвиненко НАН Украины, Донецкий национальный университет — Донецк: «Вебер», 2008. — 758 с. ISBN 978-966-335-206-0
  • Горный энциклопедический словарь: в 3 т. / Под ред. В. С. Белецкого. — Донецк: Восточный издательский дом, 2001—2004.

Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева
                             
H   He
Li Be   B C N O F Ne
Na Mg   Al Si P S Cl Ar
K Ca   Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr   Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
Uue Ubn Ubu Ubb Ubt Ubq Ubp Ubh  
Щелочные металлы Щёлочноземельные металлы Лантаноиды Актиноиды Суперактиноиды Переходные металлы Другие металлы Полуметаллы Другие неметаллы Галогены Благородные газы Свойства неизвестны

Избыток фтора в организме. Что происходит при переизбытке микроэлемента?

Если человек употребляет слишком много воды, которая содержит фтор, превышая при этом его норма в организме, то у него могут развиться следующие недуги:

  • Патологические изменения в строении кости;
  • появление меловидные пятна на зубах;
  • нарушение прочности эмали;
  • развитие флюороза зубов;
  • частая тошнота;
  • рвота;
  • нарушение работы центральной нервной системы;
  • снижение артериального давления;
  • сбой обменных процессов в организме;
  • замедление свертываемости крови;
  • развитие флюороза костей.

Наибольший риск переизбытка фтора из питьевой воды наблюдается в северных регионах России, а также в тех местах, где находятся предприятия по производству алюминия.

Классификация и стадии развития флюороза зубов

Клинические симптомы эндемического флюороза зависят от степени тяжести заболевания. При одинаковом содержании фтора в питьевой воде клиническая картина будет наиболее выражена у детей в том случае, если процесс минерализации зубов только начался. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) выделяет следующие степени тяжести:

  • I степень (очень лёгкая) — эмаль нормального цвета, почти без изменений.
  • II степень (лёгкая) — поражение эмали в виде белых полос и мелких пятен занимает менее 25 % площади коронки.
  • III степень (умеренная) — пигментированные участки занимают не более 50 % площади.
  • IV степень (средней тяжести) — коронки зубов имеют жёлтый или коричневый оттенок. Эмаль выглядит матовой, на всей коронке есть крапинки.
  • V степень (тяжёлая) — эмаль разрушается, появляются ямки и эрозии. Поверхность эмали мутная, самые нагруженные участки коронки зуба скалываются.

Кроме степени тяжести различают и несколько форм флюороза зубов.

Штриховая форма

В поверхностном слое эмали видны полоски, напоминающие штрихи. Они особо заметны при высушивании поверхности зубов. При этой форме чаще поражаются верхние центральные и боковые резцы на вестибулярной поверхности (со стороны щёк или губ). Реже дефекты появляются на резцах нижней челюсти. На поражённых участках эмаль теряет блеск, имеет белесоватый фон. На рентгенограмме такую форму флюороза выявить невозможно, потому что дефекты затрагивают лишь эмаль зуба, а пятна на эмали имеют сниженную плотность. Соответствует флюорозу лёгкой степени по классификации ВОЗ.

Пятнистая форма

На участках зубов видны пятна округлой формы небольших размеров. Они имеют гладкую и блестящую поверхность, окраска пятен в центре интенсивнее, а по краям она сходит на нет и сливается с общим фоном эмали. Полос при этой форме нет. Пятна могут сливаться друг с другом. Поражаются зубы одного периода развития или все группы зубов, что зависит от возраста человека и длительности его проживания в районе с повышенным содержанием фтора в питьевой воде. Пятен может быть много, они располагаются по всей поверхности коронки, имеют меловидный оттенок, иногда светло-жёлтую пигментацию. Рентгенологически эта форма не выявляется.

Меловидно-крапчатая форма

Эмаль утрачивает блеск, на поверхности видны углубления в виде крапинок жёлто-коричневого цвета диаметром 1-1,5 мм, дно и стенки шероховатые. Процесс охватывает чаще все группы зубов. Наблюдаются сколы эмали, участки стираемости с оголением пигментированного дентина. Рентгенологическая картина без изменений.

Эрозивная форма

При этой форме на пигментированных участках эмали зубов появляются участки, где эмаль отсутствует. Это так называемые эрозии. Они различаются по цвету, форме и глубине. Края и дно этих дефектов шероховатые, имеют жёлтый или жёлто-коричневый цвет. Эмаль теряет блеск, становится хрупкой и легко скалывается. При этой форме выражена стираемость эмали и дентина. Присутствует боль при воздействии температурных раздражителей на поверхность зубов (чаще холодные напитки). На рентгенограмме обнаруживаются только глубокие дефекты в виде тёмных пятен.

Деструктивная форма

Относится к тяжёлой форме флюороза, встречается в регионах с повышенным содержанием фтора в питьевой воде (10 мг/л и выше). Отмечается увеличение хрупкости эмали, стираемость. Эмаль скалывается, поэтому зуб приобретает атипичную форму. Поражается не только эмаль, но и дентин, захватывая различные участки зубов. Чувствительность от температурных раздражителей повышена. Рентгенологически можно выявить глубокие дефекты.

Сочетанная форма

Появляется на постоянных зубах у детей, которых в возрасте от 5 месяцев до 3 лет часто вывозили в регионы, где концентрация фтора в питьевой воде повышена (например в Индию, Кению или страны Южной Америки). Из-за разных концентраций фтора клинические проявления флюороза у одного больного могут быть разнообразны. При этой форме также наблюдается хрупкость эмали, стираемость и скалывание.

Тренировочные задания

1. Общее число s-электронов в атоме кальция равно

1) 20 2) 40 3) 8 4) 6

2. Число спаренных p-электронов в атоме азота равно

1) 7 2) 14 3) 3 4) 4

3. Число неспаренных s-электронов в атоме азота равно

1) 7 2) 14 3) 3 4) 4

4. Число электронов на внешнем энергетическом уровне атома аргона равно

1) 18 2) 6 3) 4 4) 8

5. Число протонов, нейтронов и электронов в атоме 94Be равно

1) 9, 4, 5 2) 4, 5, 4 3) 4, 4, 5 4) 9, 5, 9

6. Распределение электронов по электронным слоям 2; 8; 4 — соответствует атому, расположенному в(во)

1) 3-м периоде, IА группе 2) 2-м периоде, IVА группе 3) 3-м периоде, IVА группе 4) 3-м периоде, VА группе

7. Химическому элементу, расположенному в 3-м периоде VA группе соответствует схема электронного строения атома

1) 2, 8, 6 2) 2, 6, 4 3) 2, 8, 5 4) 2, 8, 2

8. Химический элемент с электронной конфигурацией 1s22s22p4 образует летучее водородное соединение, формула которого

1) ЭН 2) ЭН2 3) ЭН3 4) ЭН4

9. Число электронных слоёв в атоме химического элемента равно

1) его порядковому номеру 2) номеру группы 3) числу нейтронов в ядре 4) номеру периода

10. Число внешних электронов в атомах химических элементов главных подгрупп равно

1) порядковому номеру элемента 2) номеру группы 3) числу нейтронов в ядре 4) номеру периода

11. Два электрона находятся во внешнем электронном слое атомов каждого из химических элементов в ряду

1) He, Be, Ba 2) Mg, Si, O 3) C, Mg, Ca 4) Ba, Sr, B

12. Химический элемент, электронная формула которого 1s22s22p63s23p64s1, образует оксид состава

1) Li2O 2) MgO 3) K2O 4) Na2O

13. Число электронных слоев и число p-электронов в атоме серы равно

1) 2, 6 2) 3, 4 3) 3, 16 4) 3, 10

14. Электронная конфигурация ns2np4 соответствует атому

1) хлора 2) серы 3) магния 4) кремния

15. Валентные электроны атома натрия в основном состоянии находятся на энергетическом подуровне

1) 2s 2) 2p 3) 3s 4) 3p

16. Атомы азота и фосфора имеют

1) одинаковое число нейтронов 2) одинаковое число протонов 3) одинаковую конфигурацию внешнего электронного слоя 4) одинаковое число электронов

17. Одинаковое число валентных электронов имеют атомы кальция и

1) калия 2) алюминия 3) бериллия 4) бора

18. Атомы углерода и фтора имеют

1) одинаковое число нейтронов 2) одинаковое число протонов 3) одинаковое число электронных слоёв 4) одинаковое число электронов

19. У атома углерода в основном состоянии число неспаренных электронов равно

1) 1 3) 3 2) 2 4) 4

20. В атоме кислорода в основном состоянии число спаренных электронов равно

1) 2 3) 4 2) 8 4) 6

Получение

Лабораторный метод получения фтора

Промышленный способ получения фтора включает добычу и обогащение флюоритовых руд, сернокислотное разложение их концентрата с образованием безводного HF и его электролитическое разложение.

Для лабораторного получения фтора используют разложение некоторых соединений, но все они не встречаются в природе в достаточном количестве, и их получают с помощью свободного фтора.

Лабораторный метод

  • В лабораторных условиях фтор можно получать с помощью показанной установки. В медный сосуд 1, заполненный расплавом KF·3HF, помещают медный сосуд 2, имеющий отверстия в дне. В сосуд 2 помещают толстый никелевый анод. Катод помещается в сосуд 1. Таким образом, в процессе электролиза газообразный фтор выделяется из трубки 3, а водород — из трубки 4. Важным требованием является обеспечение герметичности системы, для этого используют пробки из фторида кальция со смазкой из оксида свинца(II) и глицерина.
  • В 1986 году, во время подготовки к конференции по поводу празднования 100-летия открытия фтора, Карл Кристе открыл способ чисто химического получения фтора с использованием реакции во фтороводородном растворе K2MnF6 и SbF5 при 150 °C:
 2K2MnF+ 4SbF5 → 4KSbF6 + 2MnF3 + F2

Хотя этот метод не имеет практического применения, он демонстрирует, что электролиз необязателен; кроме того, все компоненты для данных реакций могут быть получены без использования газообразного фтора.

Также для лабораторного получения фтора можно использовать нагрев фторида кобальта(III) до 300 °C, разложение фторидов серебра и некоторые другие способы.

Промышленный метод

Промышленное производство фтора осуществляется электролизом расплава кислого фторида калия KF·2HF (часто с добавлениями фторида лития), который образуется при насыщении расплава KF фтористым водородом до содержания 40—41 % HF. Процесс электролиза проводят при температурах около 100 °C в стальных электролизёрах со стальным катодом и угольным анодом.

Как изменяются металлические свойства в периодической системе

Периодическая таблица Менделеева состоит из групп и периодов. Периоды располагаются по горизонтали таким образом, что первый период включает в себя: литий, бериллий, бор, углерод, азот, кислород и так далее. Химические элементы располагаются строго по увеличению порядкового номера.

Группы располагаются по вертикали таким образом, что первая группа включает в себя: литий, натрий, калий, медь, рубидий, серебро и так далее. Номер группы указывает на количество отрицательных частиц на внешнем уровне определённого химического элемента. В то время, как номер периода указывает на количество электронных облаков.

Металлические свойства усиливаются в ряду справа налево или, по-другому, ослабевают в периоде. То есть магний обладает большими металлическими свойствами, чем алюминий, но меньшими, нежели натрий. Это происходит потому, что в периоде количество электронов на внешней оболочке увеличивается, следовательно, химическому элементу сложнее отдавать свои электроны.

В группе все наоборот, металлические свойства усиливаются в ряду сверху вниз. Например, калий проявляется сильнее, чем медь, но слабее, нежели натрий. Объяснение этому очень простое, в группе увеличивается количество электронных оболочек, а чем дальше электрон находится от ядра, тем проще элементу его отдать. Сила притяжения между ядром атома и электроном в первой оболочке больше, чем между ядром и электроном в 4 оболочке.

Сравним два элемента – кальций и барий. Барий в периодической системе стоит ниже, чем кальций. А это значит, что электроны с внешней оболочки кальция расположены ближе к ядру, следовательно, они лучше притягиваются, чем у бария.

Сложнее сравнивать элементы, которые находятся в разных группах и периодах. Возьмём, к примеру, кальций и рубидий. Рубидий будет лучше отдавать отрицательные частицы, чем кальций. Так как он стоит ниже и левее. Но пользуясь только таблицей Менделеева нельзя однозначно ответить на этот вопрос сравнивая магний и скандий (так как один элемент ниже и правее, а другой выше и левее). Для сравнения этих элементов понадобятся специальные таблицы (например, электрохимический ряд напряжений металлов).

[править] Биологическая роль

Основная роль в организме — участие в костеобразовании и процессах формирования дентина и зубной эмали. Также фтор стимулирует кроветворную систему и иммунитет, участвует в развитии скелета, стимулирует репаративные процессы при переломах костей. Предупреждает развитие сенильного остеопороза. Основные концентрации фтора в организме человека: в зубах — 246—560 мг/кг, в костях — 200—490 мг/кг, в мышцах — 2-3 мг/кг.

Суточная потребность взрослого человека составляет 2-3 мг фтора. С продуктами питания взрослый человек получает в среднем 0,8 мг фтора в сутки. Наибольшее количество фтора из продуктов содержит рыба (треска, сом), орехи, печень. Основное количество фтора поступает в организм с водой. Обычная питьевая вода содержит 1 мг фтора на 1 л. Недостаток поступления фтора в организм является одним из экзогенных этиологических факторов кариеса зубов, особенно в период их прорезывания и минерализации. В районах с низким содержанием фтора в воде проводится фторирование воды до оптимального содержания фтора — 1 мг/л. Избыточное поступление фтора в организм с водой в основном носит эндемический характер и возникает в той местности, где содержание фтора в воде превышает 2 мг/л. Приводит к возникновению флюороза, который поражает в основном постоянные зубы людей. Токсическое действие фтора также может проявляться ингибированием многих ферментных систем. Для снижения содержания фтора в такой воде проводят ее дефторирование. Фтор входит в состав ряда комплексов поливитаминов.

Взаимодействие с другими веществами

Фториды реагируют с ионами магния, кальция и алюминия, образуя при этом плохо растворимые соединения. Магний значительно тормозит усвоение фтора. Поэтому если принять препараты фтора с лекарствами на основе этих металлов, то всасывание фтора замедлится. Если совместно со фтором принимать витамины А и D, то возможно образование кальцификатов – твердых образований на костях.

В свою очередь благодаря фтору улучшается усвоение железа – это можно проследить на взаимосвязи таких заболеваний, как кариес и железодефицитная анемия , они часто протекают совместно.

Фтор является очень ядовитым элементом. В процессах длительных попыток выделить чистый фтор было очень много смертей. Однако после длительных исследований была доказана польза фтора для организма. Фтор не менее важен, чем кальций или фосфор для костной системы, зубов и ногтей.

Этот элемент оказывает огромное влияние на систему кроветворения и необходим во время интенсивных физических нагрузок и после серьезных травм. Без него костная система не могла бы регенерироваться. Фтор важен для иммунной системы и способен выводить токсины из организма..

В день взрослому нужно не более 1,5 мг фтора, ребенку – 1 мг. Во время сильных физических нагрузок и беременности потребность во фторе возрастает – до 2 мг в сутки. При этом не стоит заниматься приготовлением продуктов с содержанием фтора в алюминиевой посуде, так как это нарушает процесс усваиваемости элемента.

Чем опасен дефицит фтора?

Большую часть фтора организм человека получает из питьевой воды. Если в ней содержится мало фтора, может возникнуть дефицит этого элемента. Выражается он в первую очередь выпадением волос, ломкостью ногтей и хрупкостью костной системы. Существует риск развития остеопороза. Люди с дефицитом фтора подвержены кариесу и часто имеют истонченную эмаль зубов. Продукты, содержащие фтор, позволяют восполнить недостаток фтора в организме.

Не смотря на все свои положительные свойства, фтор — очень опасный элемент, избыток которого может привести к серьезным проблемам. Передозировка фтором проявляется в виде острой боли в животе, рвоте и слезотечения. Человек может потерять голос. На зубах появляются коричневые пятна, пальцы рук дрожат. Возможно возникновение красных пятен на теле, остеопороз, пневмония, кальциноз, деформация скелета и поражение нервной системы.

Журнал сайт предупреждает, что уже при приеме 20 мг фтора возникает передозировка. При избытке фтора необходимо употреблять как можно больше воды и кальция. Фтор содержится в продуктах, которые мы употребляем ежедневно. Однако передозировка возникает чаще всего после бесконтрольного приема медицинских препаратов. Таблица продуктов, содержащих фтор

  • Мандарины
  • Кукуруза
  • Пресноводная рыба
  • Курятина
  • Гречневая каша
  • Картофель
  • Говядина
  • Яблоки
  • Чечевица
  • Манго
  • Грейпфрут
  • Грецкие орехи
  • Желатин

Теперь вы знаете, где содержится фтор в продуктах питания. При разнообразном рационе вы не столкнетесь с недостаток фтора в организме. Он оказывает положительное воздействие на усвоение железа. Именно поэтому во время приема кальцийсодержащих препаратов стоит отказаться от употребления воды, обогащенной фтором, и использования специальных зубных паст, которые содержат данный элемент.

Организм человека содержит фтор (fluorine) и фторид (соединение фтора с компонентами) в костях, зубах, кожном покрове и щитовидной железе. Содержание фтора примерно 2,6 г.

Свойства фтора

Фтор имеет следующие свойства:

  • сильный и неприятный запах, напоминающий смесь хлора и озона;
  • молекулу хлора образуют 4 связывающие и 3 разрыхляющие орбитали, порядок связи равен одному;
  • по своему составу хлор является моноизотопным веществом, так как науке известен только один устойчивый изотоп фтора – F19, 17 радиоактивных изотопов и один ядерный изомер F18;
  • при температуре от -188 до -288 это вещество превращается в жидкое или твердое состояние;
  • в газообразном состоянии фтор не имеет цвета, в жидком – его цвет желтоватый, в твердом – желто-зеленый;
  • фтор – мощный окислитель, он является самым легким веществом из всех галогенов;
  • температура кипения этого вещества равна -188 градусам, плавления – — 219.

Распространенность Фтора

По распространенности во Вселенной фтор занимает 24 место. Его присутствие в космосе оценивается как низкое. Для сравнения остальные элементы группы могут встречаться до 20 раз больше. Если взять соотношение, то количество фтора в районе 400 частей на миллиард. Такая низкая концентрация связана с тем, что процессы звездного нуклеосинтеза протекают без присутствия фтора. Любые образованные атомы фтора имеют высокое ядерное сечение, что в дальнейшем позволяет слиться с водородом или гелием для концентрации кислорода или неона.

Что же касается Земли, то фтор является тринадцатым по распространенности в земной коре. По массе соотношение частей варьируется около цифры 400 частей на миллион. Фтор, как чистое вещество, в природе не встречается. Вместо этого он встречается в виде фторсодержащих минералов. Самым распространенным из них является флюорит (CaF2). На нашей планете более 9 тысяч месторождений этого минерала. Крупнейшими поставщиками флюорита являются Китай и Мексика. Еще двумя фторсодержащими минералами являются фторопатит, топаз и криолит.

Читайте: Углерод как химический элемент таблицы Менделеева

Открытие фтора

Фтор был предсказан в 1810 году как отдельный элемент периодической системы, однако из-за крайней агрессивности этого газа, долгое время попытки многих химиков оканчивались неудачей, и даже трагедией. «Научный штурм» длился 75 лет, и наконец в 1886 году, молекулярный фтор был получен Анри Муассаном путем пропускания тока через фтороводород(HF). Для фтора характерна степень окисления только (минус 1).

До вышеописанного события, в 1771 году Карл Шееле получил плавиковую кислоту (кислота представляет собой пары фтороводорода, растворенные в воде). Эта кислота использовалась главными героями сериала «Breaking Bad»,- Уолтером Уайтом и Джесси Пинкманом при «химическом расщеплении» трупов (сезон 1, серия 2). Плавиковую кислоту хранят только(!) в полиэтиленовых ёмкостях. Плавиковая кислота используется: для синтеза фтористой сурьмы; при гравировании по стеклу; при белении и выщелачивании мебельного камыша.

Распространённость

Во Вселенной
В мировой материи неон распределен неравномерно, однако в целом по распространенности во Вселенной он занимает пятое место среди всех элементов — около 0,13 % по массе. Наибольшая концентрация неона наблюдается на Солнце и других горячих звездах, в газовых туманностях, в атмосфере внешних планет Солнечной системы — Юпитера, Сатурна, Урана, Нептуна. В атмосфере многих звезд неон занимает третье место после водорода и гелия.

Земная кора
Из всех элементов второго периода неон — самый малочисленный на Земле. В рамках восьмой группы неон по содержанию в земной коре занимает третье место — после аргона и гелия. Газовые туманности и некоторые звезды содержат неона во много раз больше, чем его находится на Земле.
На Земле наибольшая концентрация неона наблюдается в атмосфере — 1,82×10-3% по объему, а его общие запасы оцениваются в 7,8×1014 м³. В 1 м³ воздуха содержится около 18,2 см³ неона (для сравнения: в том же объеме воздуха содержится только 5,2 см³ гелия). Среднее содержание неона в земной коре мало − 7×10-9% по массе. Всего на нашей планете около 6,6×1010 т неона. В изверженных породах находится около 109 т этого элемента. По мере разрушения пород газ улетучивается в атмосферу. В меньшей мере атмосферу снабжают неоном и природные воды.
Причину неоновой бедности нашей планеты ученые усматривают в том, что некогда Земля потеряла свою первичную атмосферу, которая и унесла с собой основную массу инертных газов, которые не могли, как кислород и другие газы, химически связаться с другими элементами в минералы и тем самым закрепиться на планете.

Физические свойства фтора:

400 Физические свойства
401 Плотность* 0,001696 г/см3 (при 0 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – газ),

1,505 г/см3 (при температуре кипения -188,11 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – жидкость),

1,587 г/см³ (при  -218 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – жидкость),

1,81 г/см3 (при  -225 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – твердое тело),

1,7 г/см3 (при  -228 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – твердое тело),

1,5 г/см3 (при  -273 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – твердое тело)

402 Температура плавления* -219,67 °C (53,48 K, -363,41 °F)
403 Температура кипения* -188,11 °C (85,03 K, -306,60 °F)
404 Температура сублимации
405 Температура разложения
406 Температура самовоспламенения смеси газа с воздухом
407 Удельная теплота плавления (энтальпия плавления ΔHпл) 0,5104 кДж/моль
408 Удельная теплота испарения (энтальпия кипения ΔHкип)* 6,51 кДж/моль
409 Удельная теплоемкость при постоянном давлении
410 Молярная теплоёмкость* 31,34 Дж/(K·моль)
411 Молярный объём 17,1 см³/моль
412 Теплопроводность 0,02591 Вт/(м·К) (при стандартных условиях),

0,028 Вт/(м·К) (при 300 K)

413 Коэффициент теплового расширения
414 Коэффициент температуропроводности
415 Критическая температура*
416 Критическое давление*
417 Критическая плотность
418 Тройная точка
419 Давление паров (мм.рт.ст.)
420 Давление паров (Па)
421 Стандартная энтальпия образования ΔH
422 Стандартная энергия Гиббса образования ΔG
423 Стандартная энтропия вещества S
424 Стандартная мольная теплоемкость Cp
425 Энтальпия диссоциации ΔHдисс 
426 Диэлектрическая проницаемость
427 Магнитный тип
428 Точка Кюри
429 Объемная магнитная восприимчивость
430 Удельная магнитная восприимчивость
431 Молярная магнитная восприимчивость
432 Электрический тип
433 Электропроводность в твердой фазе
434 Удельное электрическое сопротивление
435 Сверхпроводимость при температуре
436 Критическое магнитное поле разрушения сверхпроводимости
437 Запрещенная зона
438 Концентрация носителей заряда
439 Твёрдость по Моосу
440 Твёрдость по Бринеллю
441 Твёрдость по Виккерсу
442 Скорость звука
443 Поверхностное натяжение
444 Динамическая вязкость газов и жидкостей
445 Взрывоопасные концентрации смеси газа с воздухом, % объёмных
446 Взрывоопасные концентрации смеси газа с кислородом, % объёмных
446 Предел прочности на растяжение
447 Предел текучести
448 Предел удлинения
449 Модуль Юнга
450 Модуль сдвига
451 Объемный модуль упругости
452 Коэффициент Пуассона
453 Коэффициент преломления