Химические свойства. Отличается уникальной химической активностью, что обусловлено очень низкой энергией связи в молекуле (пор.151-159 кДж/моль) F2→2F и высокой прочностью

Отличается уникальной химической активностью, что обусловлено очень низкой энергией связи в молекуле (пор.151-159 кДж/моль) F₂→2F и высокой прочностью образуемых им связей с другими элементами (200-600 кДж/моль). Кроме того, энергия активации реакций с участием F₂ очень низка ≤ 4кДж/моль, небольшое значение энергии связи в молекуле F₂ можно объяснить сильным отталкиванием электронами на малых по длине связи π - орбиталях. Большая энергия связи F- Э - следствие малого размера фтора и высокой его Э.О.

Так как энергия активации невысока, то процессы с участием F₂, как правило, протекают быстро. Фтор может быть только окислителем. ОВР фтора делятся на 3 группы:

1. Окисление элементарных веществ.

При этом Н₂, S, Br₂, I₂, Si, B,С (в порошке), Р воспламеняется в атмосфере фтора на свету и в темноте, S и Р реагируют даже при температуре жидкого воздуха (-190⁰С), К, Nа, Pb загорается при обычной температуре, Mg, Sn, Ag при слабом нагревании на свету, Pt и Au при нагревании до 300-400⁰С.

Н₂+F₂→2HF

t = -190⁰C

S+3F₂→SF₆+Q (S₂F₂, SF₂, SF₄)

t = -190⁰C

2P+5F₂→PF₅+Q

C+F₂→ (CF)_n –твердый продукт, и газы CF₄, С₂F₂ и др.

Фтор окисляет даже благородные газы:

горение

Хе+2F₂→ХеF₄

C азотом реагирует при электрическом разряде:

N₂+3F₂→2NF₃+Q

Реагирует с другими галогенами: с Cl₂ довольно трудно, с остальными легко.

Cl₂+F₂→2ClF(ClF₃),

известны СlF₅, IF₇, BrF, BrF₃, BrF₅.

Из неметаллов фтор не реагирует с He, Ne, Ar. Фтор трудно реагирует с О₂ - только при электроразрядах и t= -190⁰С

F_2ж+O_2ж→O₂F₂

При взаимодействии фтора с металлами образуются высшие фториды:

Со+1,5F₂→CoF₃

Fe, Сu, Аl, Ni, Zn в компактном состоянии не взаимодействуют с фтором при обычной температуре (образуется устойчивая пленка), но в порошкообразном состоянии реагирует.

2. Окисление сложных соединений.

Взаимодействие таких веществ как SiO₂, H₂S, NH₃ и других протекает сильно экзотермически, часто с воспламенением. В атмосфере фтора горит даже стекло в виде ваты, Н₂О, асбест. Реакцию фтора с соединениями, содержащими водород, сопровождается образованием HF (большая энергия связи):

Н₂О,NH₃,B₂H₆,SiH₄ и другие.

SiO₂+2F₂→SiF₄+O₂↑ (O₂- продукт горения)

SO₂+F₂→SO₂F₂- фторид сурьфурила

SO₂+F₂→SF₂+O₂

NO+1/2F₂→NOF- фторид нитрозила

2NH₃+3F₂→6HF_г+N_2г (более высокая температура)

NH_3Г+3F₂→3HF_Г+NF_3Г

2Ba(OH)₂+2F₂→2BaF₂+O₂+2H₂O

2NaOH+2F₂→2NaF+OF₂+H₂O

При окислении фтором воды образуется HF и выделяется кислород, частично превращающийся в озон:

F₂+H₂O→2HF+1/2O₂ (могут быть О₃, Н₂О₂, ОF₂).

3. Окисление некоторых органических веществ.

Например, протоплазмы слизистых оболочек, сопровождается обугливанием. Со многими органическими соединениями дает фторидные производные.

• 12