Фторид калия тип химической связи


Тема VII. Работа 4. Итоговая по теме VII. Вариант 1

Вопросы:

1. Определите вид химической связи и тип кристаллической решетки в следующих веществах: фторид калия, вода (лед), алмаз, бромид натрия. Какие физические свойства характерны для веществ с ионными кристаллическими решетками?

2. Учитывая положение кислорода, серы и селена в периодической таблице и их электроотрицательность, укажите, какая связь более полярна: О—Н, S—Н или Se—Н. Дайте обоснованный ответ.

3. Определите степени окисления атомов в следующих соединениях: CF4, SF6, H2S, NO2, SiO2, IF7, XeO4.

4. Допишите уравнения реакций, расставьте коэффициенты. Укажите степень окисления атомов, окислитель, восстановитель и стрелкой покажите переход электронов. а) Al + S = б) Mg + O2 = в) Na + С12 =

Решения и ответы:

1.

2.

3.

4.

Что такое ионная связь между калием и фтором?

Химия
Наука
  • Анатомия и физиология
  • Астрономия
  • Астрофизика
  • Биология
  • Химия
  • наука о планете Земля
  • Наука об окружающей среде
  • Органическая химия
  • Физика
Математика
  • Алгебра
  • Исчисление
.

химическое соединение | Определение и примеры

Химическая связь , любое из взаимодействий, которые объясняют объединение атомов в молекулы, ионы, кристаллы и другие стабильные частицы, составляющие привычные вещества повседневного мира. Когда атомы приближаются друг к другу, их ядра и электроны взаимодействуют и стремятся распределиться в пространстве таким образом, что общая энергия ниже, чем при любом другом расположении. Если полная энергия группы атомов ниже, чем сумма энергий составляющих атомов, тогда они связываются вместе, и снижение энергии является энергией связи.

кристалл связи Различные типы связи в кристаллах. Encyclopdia Britannica, Inc.

Британская викторина

Подводки к химии

Какой электрический заряд у протона?

Идеи, которые помогли установить природу химической связи, воплотились в жизнь в начале 20-го века, после того, как был открыт электрон, и квантовая механика предоставила язык для описания поведения электронов в атомах.Однако, несмотря на то, что химикам нужна квантовая механика для детального количественного понимания образования связей, большая часть их прагматического понимания связей выражается в простых интуитивных моделях. Эти модели рассматривают связи в основном двух типов, а именно ионные и ковалентные. Тип связи, которая наиболее вероятно возникнет между двумя атомами, можно предсказать на основании расположения элементов в периодической таблице, и в некоторой степени свойства образованных таким образом веществ могут быть связаны с типом связи.

Ключевым понятием при обсуждении химической связи является понятие молекулы. Молекулы - это самые маленькие единицы соединений, которые могут существовать. Одна из особенностей молекул, которую можно с достаточным успехом предсказывать, - это их форма. Молекулярные формы имеют большое значение для понимания реакций, которые могут проходить соединения, поэтому в этой статье кратко обсуждается связь между химической связью и химической реакционной способностью.

Хотя простые модели связывания полезны в качестве практических правил для обоснования существования соединений, а также физических и химических свойств и структур молекул, они должны быть обоснованы путем обращения к более сложным описаниям связывания.Более того, есть некоторые аспекты молекулярной структуры, которые выходят за рамки простых теорий. Чтобы достичь этого понимания, необходимо прибегнуть к полностью квантово-механическому описанию. На практике эти описания влекут за собой большую зависимость от компьютеров. Такие численные подходы к химической связи дают важную информацию о связи.

молекулярная структура Шариковая модель молекулярной структуры, показывающая атомы, связанные вместе. © asiseeit / iStock.com Britannica Premium: удовлетворение растущих потребностей искателей знаний. Получите 30% подписки сегодня. Подпишись сейчас

Эта статья начинается с описания исторической эволюции современного понимания химической связи, а затем обсуждается, как появились современные теории образования химических связей, которые превратились в мощное описание структуры материи. После исторического введения обсуждаются качественные модели связывания, при этом особое внимание уделяется образованию ионных и ковалентных связей и корреляции последних с молекулярными формами.Затем описываются более сложные квантово-механические подходы к образованию связей, после чего дается обзор ряда частных случаев, которые поднимают интересные проблемы или приводят к важным открытиям.

Подробное описание структуры и свойств атомов, см. атом. Химические соединения рассматриваются в статье химический состав, а элементы описаны в статье химический элемент.

Исторический обзор

Появление количественной химии

Ранние греки, в первую очередь Демокрит, утверждали, что материя состоит из элементарных частиц, называемых атомами.Однако взглядам атомистов не хватало авторитета, исходящего из экспериментов, и доказательства существования атомов не появлялись в течение двух тысячелетий до появления количественной, эмпирической науки в 18 веке.

.

Фтор | химический элемент | Британника

Фтор (F) , наиболее реактивный химический элемент и самый легкий член галогеновых элементов или Группа 17 (Группа VIIa) периодической таблицы. Его химическая активность может быть объяснена его исключительной способностью притягивать электроны (это наиболее электроотрицательный элемент) и небольшим размером его атомов.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Британская викторина

118 Названия и символы из таблицы Менделеева

Bh

Свойства элемента
атомный номер 9
атомный вес 18.9984
температура плавления −219,62 ° C (−363,32 ° F)
точка кипения −188 ° C (−306 ° F)
плотность (1 атм, 0 ° C или 32 ° F) 1,696 г / литр (0,226 унции / галлон)
степени окисления −1
электронная конфигурация. 1 с 2 2 с 2 2 p 5

История

Фторсодержащий минерал плавиковый шпат (или флюорит) был описан в 1529 году немецким врачом и минералогом Георгием Агриколой.Представляется вероятным, что сырая плавиковая кислота была впервые получена неизвестным английским стекольником в 1720 году. В 1771 году шведский химик Карл Вильгельм Шееле получил плавиковую кислоту в нечистом состоянии путем нагревания плавикового шпата с концентрированной серной кислотой в стеклянной реторте, которая подверглась сильной коррозии. продукт; В результате в последующих экспериментах с веществом использовались сосуды из металла. Почти безводная кислота была получена в 1809 году, а два года спустя французский физик Андре-Мари Ампер предположил, что это соединение водорода с неизвестным элементом, аналогичным хлору, для чего он предложил название фтор.Плавиковый шпат затем был признан фторидом кальция.

Выделение фтора долгое время было одной из главных нерешенных проблем неорганической химии, и только в 1886 году французский химик Анри Муассан получил этот элемент путем электролиза раствора фтороводорода калия во фтористом водороде. Он получил Нобелевскую премию по химии 1906 года за выделение фтора. Сложность обращения с этим элементом и его токсические свойства способствовали медленному прогрессу в химии фтора.Действительно, до Второй мировой войны элемент казался лабораторным диковинкой. Однако затем использование гексафторида урана для разделения изотопов урана, наряду с разработкой фторорганических соединений, имеющих промышленное значение, сделало фтор значительным промышленным химическим веществом.

Возникновение и распространение

Фторсодержащий минеральный плавиковый шпат (флюорит, CaF 2 ) веками использовался в качестве флюса (очищающего агента) в различных металлургических процессах.Название плавиковый шпат происходит от латинского fluere , «течь». Впоследствии выяснилось, что минерал является источником элемента, который получил название фтор. Бесцветные прозрачные кристаллы плавикового шпата при освещении приобретают голубоватый оттенок, и это свойство, соответственно, известно как флуоресценция.

Britannica Premium: удовлетворение растущих потребностей искателей знаний. Получите 30% подписки сегодня. Подпишись сейчас

Фтор встречается в природе только в форме своих химических соединений, за исключением следовых количеств свободного элемента в плавиковом шпате, который подвергся облучению радием.Не редкий элемент, он составляет около 0,065 процента земной коры. Основными фторсодержащими минералами являются (1) плавиковый шпат, месторождения которого находятся в Иллинойсе, Кентукки, Дербишире, на юге Германии, юге Франции и России и являются основным источником фтора, (2) криолит (Na 3 AlF 6 ), главным образом из Гренландии, (3) фторапатит (Ca 5 [PO 4 ] 3 [F, Cl]), широко распространенный и содержащий различные количества фтора и хлора, (4) топаз ( Al 2 SiO 4 [F, OH] 2 ), драгоценный камень и (5) лепидолит, слюда, а также компонент костей и зубов животных.

Физико-химические свойства

При комнатной температуре фтор представляет собой газ слабого желтого цвета с раздражающим запахом. Вдыхание газа опасно. При охлаждении фтор превращается в жидкость желтого цвета. Есть только один стабильный изотоп элемента - фтор-19.

Поскольку фтор является наиболее электроотрицательным из элементов, атомные группы, богатые фтором, часто имеют отрицательный заряд. Метилиодид (CH 3 I) и трифториодметан (CF 3 I) имеют разные распределения заряда, как показано в следующих формулах, в которых греческий символ δ указывает на частичный заряд:

Первая энергия ионизации фтора очень высока (402 килокалорий на моль), что дает стандартное тепловыделение для катиона F + 420 килокалорий на моль.

Небольшой размер атома фтора позволяет упаковать относительно большое количество атомов или ионов фтора вокруг данного координационного центра (центрального атома), где он образует множество стабильных комплексов, например, гексафторсиликат (SiF 6 ) 2 - и гексафторалюминат (AlF 6 ) 3-. Фтор - наиболее сильно окисляющий элемент. Следовательно, никакое другое вещество не способно окислять фторид-анион до свободного элемента, и по этой причине этот элемент не находится в свободном состоянии в природе.За более чем 150 лет все химические методы не смогли произвести элемент, успех был достигнут только с помощью электролитических методов. Однако в 1986 году американский химик Карл О. Кристе сообщил о первом химическом получении фтора, где «химическое получение» означает метод, в котором не используются такие методы, как электролиз, фотолиз и разрядка, или сам фтор используется в синтезе любого из исходные материалы. Он использовал K 2 MnF 6 и пентафторид сурьмы (SbF 5 ), оба из которых могут быть легко получены из растворов HF.

Высокая окислительная способность фтора позволяет элементу производить наивысшие степени окисления, возможные в других элементах, и известны многие фториды элементов с высокой степенью окисления, для которых нет других соответствующих галогенидов, например дифторид серебра (AgF 2 ) , трифторид кобальта (CoF 3 ), гептафторид рения (ReF 7 ), пентафторид брома (BrF 5 ) и гептафторид йода (IF 7 ).

Фтор (F 2 ), состоящий из двух атомов фтора, соединяется со всеми другими элементами, кроме гелия и неона, с образованием ионных или ковалентных фторидов.Некоторые металлы, такие как никель, быстро покрываются фторидным слоем, который предотвращает дальнейшую атаку металла элементом. Некоторые сухие металлы, такие как низкоуглеродистая сталь, медь, алюминий или монель (66 процентов никеля, 31,5 процента медного сплава), не подвергаются воздействию фтора при обычных температурах. Для работы с фтором при температурах до 600 ° C (1100 ° F) подходит монель; спеченный оксид алюминия устойчив до 700 ° C (1300 ° F). Когда требуются смазочные материалы, наиболее подходят фторуглеродные масла.Фтор бурно реагирует с органическими веществами (такими как резина, дерево и ткань), и контролируемое фторирование органических соединений под действием элементарного фтора возможно только при соблюдении особых мер предосторожности.

.

Фтор - Информация об элементе, свойства и применение

Расшифровка:

Химия в ее элементе: фтор

(Promo)

Вы слушаете Химию в ее элементе, представленную вам журналом Chemistry World , журналом Королевского химического общества.

(Конец промо)

Крис Смит

На этой неделе это не сильная кислота, но она определенно смертельна.

Кира Дж. Вайсман

37-летний техник пролил себе на колени всего несколько сотен миллилитров во время обычного палеонтологического эксперимента. Он принял обычные меры предосторожности в таких ситуациях, быстро облившись водой из лабораторного шланга, и даже нырнул в ближайший бассейн, пока парамедики были в пути. Но через неделю врачи удалили ногу, а через неделю он умер. Виновник: плавиковая кислота (в просторечии известная как HF), и несчастный человек был не первой ее жертвой.

В отличие от своих близких родственников, соляной и бромистоводородной кислот, HF является слабой кислотой. Это, в сочетании с его небольшим размером молекулы, позволяет ему проникать в кожу и быстро мигрировать в более глубокие слои ткани. Пройдя через эпидермис, HF начинает диссоциировать, высвобождая высокореактивный фторид-ион. Свободный фторид прочно связывается как с кальцием, так и с магнием, образуя нерастворимые соли, которые осаждаются в окружающих тканях. Лишенные сопутствующих факторов, важные метаболические ферменты больше не могут функционировать, клетки начинают умирать, ткани - разжижаться, а кости - разъедать.И если потеря кальция происходит достаточно быстро, такие мышцы, как сердце, перестают работать. Ожоги с концентрированной HF с поражением всего 2,5% поверхности тела - например, размера подошвы стопы - закончились смертельным исходом.

HF имеет долгую историю деструктивного поведения, унесшего жизни нескольких химиков в 1800-х годах, в том числе бельгийца Полена Луайе и француза Жерома Никлеса. Эти отважные ученые боролись за то, чтобы первыми выделить элементарный фтор (F 2 ) из его различных соединений с помощью электролиза.Однако в 1886 году это удалось соотечественнику Никлеса, Анри Муассану. Чтобы добиться этого, Муассану пришлось бороться не только с HF - предпочтительным электролитом в таких экспериментах, но и с самим фтором, сильно реактивным газом. Его ключевым нововведением было создание устройства из платины, одного из немногих металлов, способных противостоять атакам, при охлаждении электролитического раствора до -50 ° C для ограничения коррозии. Подвиг Муассана принес ему Нобелевскую премию по химии 1906 года, но празднование длилось недолго.Еще одна жертва токсического действия фтора, он умер всего два месяца спустя. Тем не менее, метод Муассана выжил и используется сегодня для производства многотонных количеств фтора из руды плавикового шпата.

По иронии судьбы, хотя элементарный фтор явно вреден для вашего здоровья, атомы фтора присутствуют примерно в 20% всех фармацевтических препаратов. Популярный антидепрессант Прозак, препарат для снижения уровня холестерина Lipitor и антибактериальный препарат Ципро - все они имеют фтор, благодаря которому их успех. Как это возможно? Потому что обратной стороной чрезвычайной реакционной способности фтора является прочность связей, которые он образует с другими атомами, особенно с углеродом.Это свойство делает фторорганические соединения одними из самых стабильных и инертных веществ, известных человеку. Особый статус фтора также проистекает из «фторного фактора», способности этого маленького атома точно настраивать химические свойства всей молекулы. Например, замена водорода фтором может защитить лекарства от разложения метаболическими ферментами, продлевая их активную жизнь в организме. Или же введенный фтор может изменить форму молекулы, чтобы она лучше связывалась с целевым белком.Такую точную химическую обработку теперь можно проводить в фармацевтических лабораториях с использованием ряда безопасных, имеющихся в продаже фторирующих агентов, или же сложные преобразования можно просто поручить кому-то другому.

Большинству из нас тоже нужно благодарить фтор за свои сияющие улыбки. Средствами для борьбы с кариесами в зубной пасте являются неорганические фториды, такие как фторид натрия и монофторфосфат натрия. Фторид не только уменьшает количество растворяющей эмаль кислоты, производимой бактериями зубного налета, но и помогает в процессе восстановления зубов, проникая в эмаль, образуя еще более твердую поверхность, которая противостоит будущим атакам.И на этом список медицинских приложений не заканчивается. Усыпление вызывает немного меньше беспокойства благодаря фторированным анестетикам, таким как изофлуран и десфлуран, которые заменили легковоспламеняющиеся и взрывоопасные альтернативы, такие как диэтиловый эфир и хлороформ. Фторуглероды также являются одними из ведущих кандидатов в разработке в качестве искусственной крови, поскольку кислород более растворим в этих материалах, чем в большинстве других растворителей. А радиоактивный фтор ( 18 F, а не встречающийся в природе 19 F) является ключевым ингредиентом позитронно-эмиссионной томографии (или ПЭТ), метода визуализации всего тела, который позволяет обнаруживать раковые опухоли до их распространения.

Фторохимические продукты также являются основой промышленности. Одним из самых известных является полимерный политетрафторэтилен, более известный как тефлон, который считается самым скользким твердым телом в мире. Обладая высокой термостабильностью и водонепроницаемостью, он используется в качестве покрытия для кастрюль и сковородок, в аэрозолях для выпечки, а также для удаления пятен с мебели и ковров. Нагревание и растяжение превращают тефлон в Gore-tex, пористую мембрану, известную как спортивная одежда. Поры Gore-tex достаточно малы, чтобы не пропускать капли воды, а водяной пар (то есть пот) выходит наружу.Так вы сможете бегать в дождливый день и при этом оставаться сухим. Фтор играет еще одну важную роль в поддержании вашей прохлады, поскольку кондиционеры и бытовые холодильные установки работают на энергоэффективных фторуглеродных жидкостях. И использование фтора не ограничивается землей. Когда космонавты отправляются в космос, они доверяют фторэластомерам, разновидности фторированного каучука. Эти материалы, изготовленные из уплотнительных колец и других уплотнительных устройств, обеспечивают герметичность самолетов даже в экстремальных условиях жары и холода.А когда все же случаются несчастные случаи, космические путешественники могут положиться на огнетушители на основе фторуглерода, чтобы потушить пламя.

Фтор давно известен как «химический тигр». И хотя элемент, безусловно, сохраняет свою дикую сторону, мы можем с полным основанием утверждать, что приручили его. Поскольку когда-либо было обнаружено лишь небольшое количество фторорганических соединений природного происхождения, некоторые могут возразить, что теперь мы используем фтор лучше, чем сама природа.

Крис Смит

Итак, тефлон признан самым скользким предметом в мире, и я готов поспорить, что есть один или два политика, которые бьют за это фтор.Спасибо также Кире Вайсманн из Заарландского университета в Германии. На следующей неделе. Touch

Steve Mylon

Я не могу себе представить, что это все, что кто-то сказал бы, если бы им не повезло, что они заболели одноименной болезнью. Болезнь ай-ай.

Заболевание возникает в результате чрезмерного отравления кадмием и впервые было зарегистрировано в небольшом городке примерно в 200 милях к северо-западу от Токио. Рис, выращенный на почвах, загрязненных кадмием, содержал более чем в 10 раз больше кадмия, чем обычный рис.Причина этой болезни - слабые и хрупкие кости, подверженные разрушению из-за высокой пористости.

Крис Смит

И вы можете узнать о факторе ай-ай вместе со Стивом Милоном, когда он раскроет историю кадмия на следующей неделе в «Химии в его элементе». Я Крис Смит, спасибо за внимание и до свидания.

(Промо)

(Окончание промо)

.

Смотрите также