El flúor (F) es el noveno y primer elemento de la tabla periódica. También forma parte del grupo-17. El flúor (F) es un elemento halógeno. Su símbolo es “F”. El flúor está involucrado en la formación de enlaces a través de electrones de valencia. Es el halógeno más pesado y existe en condiciones normales como una gasolina diatómica tóxica de color amarillo pálido. Se explica su alta capacidad para atraer electrones y el pequeño tamaño de sus moléculas. Es el elemento más negativo. Sin embargo, reacciona con todos los elementos, excepto con el argón y el neón.
- Historias
- Usos
- Posición del flúor en la tabla periódica
- Efectos del flúor sobre la salud
- Efectos ambientales del flúor
- Química y compuestos de flúor
- Abundancia natural
- Isolución de flúor
- Rol biológico
- ¿Cuáles son los electrones de valencia del flúor (F)?
- ¿Qué número de electrones, protones y neutrones contiene un átomo de F?
- ¿Cómo se puede calcular el número de electrones de valencia dentro de un átomo de flúor (F)?
- Cálculo del número total de electrones en flúor (F)
- El flúor (F) debe configurarse electrónicamente
- Calcule los electrones totales y determine la capa de valencia.
- Formación de compuestos de flúor por electrones de valencia.
- ¿Qué número de electrones de valencia tiene el ion flúor (F –),?
- ¿Cuál es la valencia del flúor (F)?
- Hechos
- Referencias:
Historias
El elemento fue buscado por los primeros químicos que intentaron aislarlo de diferentes fluoruros durante muchos años. El químico alemán Karl O. Christie sintetizó flúor en 1986. Sus resultados se publicaron en la revista Inorganic Chemistry. Aunque el flúor no se encuentra de forma natural en el medio ambiente, los científicos descubrieron pequeñas cantidades en 2012 en la antozonita, que es una fluorita radiactiva.
Usos
Antes de la Segunda Guerra Mundial, no había producción comercial. El desarrollo de la bomba atómica y otros proyectos de energía nuclear hicieron posible la producción de grandes cantidades de flúor. Las sales de flúor (también conocidas como fluoruros) se utilizaron durante décadas para soldar y esmerilar vidrio.
Este elemento es necesario para hacer uranio-hexafluoruro. Es requerido por la industria de energía nuclear para la separación de isótopos de uranio. También se puede utilizar para producir hexafluoruro de azufre, que es un gas aislante en transformadores eléctricos de alta potencia.
De hecho, el flúor se usa en muchos productos químicos fluorados, incluidos los solventes y los plásticos de alta temperatura, como el teflón (poli(tetrafluoroeteno), PTFE). El teflón, conocido por sus propiedades antiadherentes, también se usa en sartenes. Para grabar vidrio de bombillas y propósitos similares, se puede usar ácido fluorhídrico.
Posición del flúor en la tabla periódica
Efectos del flúor sobre la salud
El flúor se encuentra naturalmente en pequeñas cantidades en el agua, el aire y las plantas. El flúor es ingerido por los humanos a través del agua potable, los alimentos y el aire. En cantidades muy pequeñas, el flúor se puede encontrar en casi cualquier lugar. El té y los mariscos pueden contener grandes cantidades de flúor.
El flúor es vital para mantener la fortaleza de nuestros huesos. El flúor puede protegernos contra la caries dental si nos aplicamos pasta dental dos veces al día. El flúor se puede absorber con demasiada frecuencia, lo que puede provocar caries, osteoporosis y daños en los riñones, los huesos y los nervios.
Efectos ambientales del flúor
El flúor en el aire se asentará en sedimentos si llega al agua. El flúor que se encuentra en los suelos se adherirá a las partículas del suelo. El flúor no se puede destruir en el medio ambiente. Sólo puede cambiar su forma.
Las plantas pueden acumular flúor de los suelos. El tipo de planta, el tipo de suelo y la cantidad de flúor en el suelo afectarán la cantidad de flúor que absorben las plantas. Los niveles bajos de flúor pueden provocar daños en las hojas y una disminución del crecimiento de las plantas sensibles al flúor. Demasiado fluoruro, que es trigo, tomado del suelo por las raíces o absorbido por las hojas de la atmósfera, puede retrasar el crecimiento de las plantas y disminuir el rendimiento de los cultivos. Los albaricoques y los callos son más susceptibles.
Química y compuestos de flúor
Abundancia natural
La fluorita, el espato flúor y la criolita son los minerales de flúor más populares. Sin embargo, también se puede encontrar en otros minerales. Es el decimotercer elemento más abundante en la corteza terrestre. El flúor se puede hacer a partir de la electrólisis en ácidos fluorhídricos anhidros de solución de difluoruro de hidrógeno de potasio (KHF2) y difluoruro de hidrógeno de potasio.
| número atómico | nueve |
|---|---|
| peso atomico | 18.998403163 |
| punto de ebullición | -188 °C (-306 °F) |
| punto de fusion | -219,62 °C (-363,32 °F) |
| densidad (1 atm, 0 °C o 32 °F) | 1,696 g/litro (0,226 onzas/galón) |
| estados de oxidación | −1 |
| configuración de electrones | 1 segundo 2 2 segundo 2 2 pag 5 |
Isolución de flúor
Como sabemos, el flúor elemental puede ser bastante peligroso. El flúor se puede obtener “fácilmente” por electrólisis de una solución de hidrofluoruro de potasio en ácido fluorhídrico anhidro. No se puede utilizar ácido fluorhídrico puro porque no conduce la electricidad. Los iones de hidróxido se convertirían en iones de oxígeno. La combinación de difluoruro de hidrógeno y potasio con fluoruro de hidrógeno da como resultado bajas temperaturas de funcionamiento a 86,85 °C, lo que reduce la necesidad de contar con un gran aislamiento de celdas. Un ánodo está hecho de carbón duro resistente a la corrosión y los cátodos de una celda de electrodo están hechos de acero fuerte. El gas fluoruro se forma una vez finalizado el proceso de electrólisis.
Rol biológico
El flúor es un elemento esencial para los animales que fortalece los dientes y los huesos. A veces se agrega fluoruro al agua. Se cree que los fluoruros previenen las caries dentales cuando están por debajo de 2 partes por millón en el agua potable. El fluoruro por encima de este nivel puede causar manchas en el esmalte de los dientes de los niños. La pasta de dientes también puede contener flúor. El fluoruro se encuentra en el cuerpo de una persona promedio en 3 miligramos. El fluoruro puede ser tóxico. El flúor del flúor elemental puede ser extremadamente tóxico.
¿Cuáles son los electrones de valencia del flúor (F)?
El flúor (F) es un elemento no metálico. El flúor es un elemento del grupo 17. El electrón de valencia se refiere al número de electrones que quedan en la última órbita de la capa. Los electrones de valencia son el número total de electrones que se encuentran en la capa que contiene flúor después de que se ha convertido a una configuración electrónica. Las propiedades de un elemento están determinadas por los electrones de valencia. También participan en los lazos de formación. La configuración electrónica del flúor muestra que hay siete electrones en la última capa (órbita) del flúor. Este sitio tiene un artículo que explica la configuración electrónica del flúor. Puedes leerlo si lo deseas.
¿Qué número de electrones, protones y neutrones contiene un átomo de F?
El núcleo se puede encontrar en el medio de un átomo. El núcleo es el hogar de protones y neutrones. El número atómico del flúor (F) es 9. El número de protones se llama número atómico. El número de protones que se encuentran en el flúor es nueve. El núcleo contiene una órbita (o capa circular) que alberga electrones iguales a protones. Los átomos de flúor contienen un número total de nueve electrones.
La diferencia entre el número de átomos y el número de masas atómicas es lo que determina el número de neutrones en un elemento. Esto significa que número de neutrones (n) = masa atómica (A) + número atómico (Z).
Sabemos que el número atómico del flúor (F) es 9 y su número de masa atómica (alrededor de 19,9984) es 19. Neutrón (n) = 19 – 9 = 10. El flúor (F) tiene un total de 10.
La valencia es la capacidad de un átomo de un elemento químico para formar un cierto número de enlaces químicos con otros átomos. Toma valores de 1 a 8 y no puede ser igual a 0. Está determinado por la cantidad de electrones de un átomo gastados para formar enlaces químicos con otro átomo. La valencia es un valor real. Los valores numéricos de valencia se indican con números romanos (I,II, III, IV, V, VI, VII, VIII).
¿Cómo se puede calcular el número de electrones de valencia dentro de un átomo de flúor (F)?
Estos son los pasos para determinar el electrón de valencia. Uno de ellos es la configuración electrónica. Sin una configuración electrónica, es imposible determinar la valencia de cualquier elemento. Es fácil determinar la valencia de cualquier elemento conociendo la configuración electrónica. Este sitio tiene un artículo que explica la disposición de los electrones. Lo puedes encontrar aquí. Este artículo se centra en la configuración electrónica.
Sin embargo, es posible identificar los electrones de valencia colocando los electrones de acuerdo con el principio de Bohr. Ahora aprenderemos a identificar los electrones de valencia en el flúor (F).
Cálculo del número total de electrones en flúor (F)
Primero, debemos saber el número de electrones en el átomo de flúor (F). Necesita saber cuántos protones hay en el flúor para determinar el número de electrones. Para conocer el número de protones, debe conocer el número atómico del elemento flúor.
Se requiere una tabla periódica para determinar el número atómico. La tabla periódica contiene el número atómico de los elementos del flúor (F). El número de protones se llama número atómico. El núcleo también contiene electrones que son iguales a los protones.
Esto significa que ahora podemos decir que el número de electrones en los átomos de flúor (F) es igual a 9. El número atómico del flúor (F) se puede ver en la tabla periódica. El número total de electrones en un átomo de flúor (F) es nueve.
Los términos ” grado de oxidación ” y ” valencia ” pueden no ser los mismos, pero son numéricamente casi idénticos. La carga condicional del átomo de un átomo se llama estado de oxidación. Puede ser positivo o negativo. La valencia se refiere a la capacidad de un átomo para formar enlaces. No puede tener un valor negativo.
El flúor (F) debe configurarse electrónicamente
Paso importante 2 Este paso implica la disposición de los electrones en el flúor. El número total de electrones en los átomos de flúor es nueve. La configuración electrónica del flúor (F) muestra que hay dos electrones dentro de la capa K y siete dentro de la capa L. La configuración electrónica del flúor (F) muestra que la primera capa (órbita) tiene dos electrones, mientras que la segunda capa tiene siete. La configuración electrónica del flúor a través de la suborbita se puede encontrar como 1s 2 2s 2 2p 5 .
Calcule los electrones totales y determine la capa de valencia.
El tercer paso es determinar la órbita de la capa de valencia. La capa de valencia es la última capa después de la configuración electrónica. Un electrón de valencia es el número total de electrones que se encuentran en una capa de valencia. La configuración electrónica del flúor (F) muestra que la última capa de flúor tiene siete (2s 2 2p 5 ) electrones. Los electrones de valencia del flúor (F) son por tanto siete.
- La valencia es una característica numérica de la capacidad de los átomos de un elemento dado para unirse con otros átomos.
- La valencia del hidrógeno es constante e igual a uno.
- La valencia del oxígeno también es constante e igual a dos.
- La valencia de la mayoría de los otros elementos no es constante. Se puede determinar por las fórmulas de sus compuestos binarios con hidrógeno u oxígeno.
Formación de compuestos de flúor por electrones de valencia.
A través de sus electrones de valencia, el flúor participa en la formación de enlaces. Este electrón de valencia está involucrado en la formación de enlaces con los átomos de otros elementos. Los átomos de flúor crean enlaces al compartir electrones y átomos de hidrógeno.
La configuración electrónica del hidrógeno muestra que el hidrógeno solo tiene un electrón. Al compartir electrones, un átomo de hidrógeno (H) produce compuestos de fluoruro de hidrógeno (HF). El átomo de flúor luego completa su octava y adquiere la configuración electrónica del neón.
El hidrógeno, por otro lado, adquiere la estructura electrónica del helio. Para formar compuestos de fluoruro de hidrógeno (HF) por enlace covalente, un átomo de flúor y uno de hidrógeno comparten electrones.
¿Qué número de electrones de valencia tiene el ion flúor (F – ),?
La configuración electrónica ha demostrado que la capa final del átomo de flúor (F) contiene siete electrones. Es evidente que la capa final (órbita) de un átomo de flúor contiene siete electrones después de ordenarlos. Los electrones de valencia del flúor (F) son siete en este caso. Esto es lo que sabemos.
Durante la formación de enlaces, los elementos con 5, 6 o 7 electrones reciben electrones de la capa que los contiene. Los aniones son elementos que reciben electrones para formar enlaces. El flúor (F) es un ejemplo de elemento aniónico.
La última capa recibe electrones durante la formación de enlaces de flúor (F) y los transforma en flúor. Ion flúor (F – ), la configuración electrónica es 1s 2 2s 2 2p 6 . La configuración electrónica de los iones de flúor (F) muestra dos capas (órbita) y ocho electrones en la capa final.
La configuración electrónica indica que el flúor ahora está en la configuración electrónica. En este caso, la valencia de los iones de flúor es -1. Los electrones de valencia del flúor (F – ) tienen ocho electrones en la capa que contiene el flúor.
¿Cuál es la valencia del flúor (F)?
La valencia (o valencia) es la capacidad del átomo de un elemento para unirse a otro átomo en la formación de una molécula. La valencia es el número de electrones desapareados que se encuentran en el último orbital de un elemento.
La configuración electrónica del flúor en estado excitado es F*(9) = 1s 2 2s 2 2p x 2 2p y 2 2p z 1 . La configuración electrónica del flúor indica que hay un electrón desapareado dentro del último orbital del flúor (2p z 1 ).
La valencia del flúor (F) es por lo tanto 1.
Hechos
- El flúor, que tiene un número atómico de 9, es el hidrógeno más ligero. El flúor tiene un peso atómico estándar de 18,9984. Esto se basa en el flúor-19, que es su único isótopo natural.
- El flúor es uno de los elementos químicos más reactivos y electronegativos. No reacciona vigorosamente con neón, oxígeno, helio y argón.
- George Gore pudo aislar el flúor utilizando un método electrolítico en 1869. Sin embargo, el experimento fracasó cuando el flúor reaccionó explosivamente con gas hidrógeno. Henri Moisson recibió el Premio Nobel de Química de 1906 en Química por aislar el flúor en 1886.
- F-19 es el único isótopo de flúor estable. El flúor-19, que es sensible a los campos magnéticos, se utiliza en la formación de imágenes por resonancia magnética. Se sintetizaron un total de 17 radioisótopos de flúor. Varían en masa de 14 a 31.
- El flúor es el decimotercer elemento más común dentro de la corteza terrestre. El flúor es tan reactivo que no se puede encontrar en su forma pura, solo se encuentra en compuestos.
- El flúor, aunque es bastante común en la Tierra, es muy raro en el universo. Se cree que está presente en concentraciones de alrededor de 400 partes por billón.
- El flúor es muy difícil de almacenar porque es muy reactivo. Por ejemplo, el ácido fluorhídrico (HF) es tan corrosivo que puede disolver el vidrio. Sin embargo, el HF es más seguro que el flúor puro y es más fácil de transportar y manejar.
- El flúor se puede utilizar de muchas maneras. Se encuentra como fluoruro en la pasta de dientes y el agua potable, en el teflón (politetrafluoroetileno), medicamentos que incluyen el fármaco quimioterapéutico 5-fluorouracilo y ácido fluorhídrico grabador. Se utiliza como refrigerante (clorofluorocarbonos o CFC), como propulsor y para enriquecer uranio con gas UF 6 . El flúor es un elemento no esencial en la nutrición animal o humana.
- A temperatura y presión ambiente, el elemento no metálico puro del flúor es un gas. El flúor es un elemento diatómico de color amarillo que cambia de un material diatómico amarillo muy pálido (F 2 ) a un líquido amarillo brillante a -188° Celsius (-307 Fahrenheit).
Referencias:
- Becker, S.; Muller, BG (1990). “Tetrafluoruro de vanadio”. Angewandte Chemie Edición internacional en inglés .
- Lide, David R. (2004). Manual de Química y Física (84ª ed.).
- Barret, CS; Meyer, L.; Wasserman, J. (1967). “Diagrama de fase de argón-flúor”.
- Aigueperse, J.; Mollard, P.; Devilliers, D.; Chemla, M.; Faron, R.; Romano, RE; Cué, JP (2000). “Compuestos de flúor, inorgánicos”. Enciclopedia de química industrial de Ullmann .
