Chemisches Fluorelement

Fluor (F), das reaktivste chemische Element und das leichteste Mitglied der Halogenelemente, oder Gruppe 17 (Gruppe VIIa) des Periodensystems. Seine chemische Aktivität kann auf seine extreme Fähigkeit zurückgeführt werden, Elektronen anzuziehen (es ist das elektronegativste Element)) und auf die geringe Größe seiner Atome.

Elementeigenschaften

Ordnungszahl	9
atomares Gewicht	18.9984
Schmelzpunkt	–219,62 ° C (–363,32 ° F)
Siedepunkt	–188 ° C (–306 ° F)
Dichte (1 atm, 0 ° C oder 32 ° F)	1,696 g / Liter (0,226 Unzen / Gallone)
Oxidationsstufen	−1
Elektronenkonfiguration	1s 2 2s 2 2p 5

Geschichte

Das fluorhaltige Mineral Flussspat (oder Fluorit) wurde 1529 vom deutschen Arzt und Mineralogisten Georgius Agricola beschrieben. Es ist wahrscheinlich, dass rohe Flusssäure erstmals 1720 von einem unbekannten englischen Glasarbeiter hergestellt wurde. 1771 erhielt der schwedische Chemiker Carl Wilhelm Scheele Flusssäure in einem unreinen Zustand durch Erhitzen von Flussspat mit konzentrierter Schwefelsäure in einer Glasretorte, die stark korrodiert war das Produkt; Infolgedessen wurden Gefäße aus Metall in nachfolgenden Experimenten mit der Substanz verwendet. Die fast wasserfreie Säure wurde 1809 hergestellt, und zwei Jahre später schlug der französische Physiker André-Marie Ampère vor, es handele sich um eine Wasserstoffverbindung mit einem unbekannten Element, analog zu Chlor, für das er den Namen Fluor vorschlug. Flussspat wurde dann als Calciumfluorid erkannt.

Die Isolierung von Fluor war lange Zeit eines der wichtigsten ungelösten Probleme in der anorganischen Chemie, und erst 1886 stellte der französische Chemiker Henri Moissan das Element durch Elektrolyse einer Lösung von Kaliumhydrogenfluorid in Fluorwasserstoff her. Für die Isolierung von Fluor erhielt er 1906 den Nobelpreis für Chemie. Die Schwierigkeit beim Umgang mit dem Element und seine toxischen Eigenschaften trugen zu den langsamen Fortschritten in der Fluorchemie bei. In der Tat schien das Element bis zur Zeit des Zweiten Weltkriegs eine Laborkuriosität zu sein. Dann machte die Verwendung von Uranhexafluorid bei der Trennung von Uranisotopen zusammen mit der Entwicklung von organischen Fluorverbindungen von industrieller Bedeutung Fluor zu einer Industriechemikalie von beträchtlicher Verwendung.

Vorkommen und Verteilung

Das fluorhaltige Mineral Flussspat (Fluorit, CaF ₂) wird seit Jahrhunderten als Flussmittel (Reinigungsmittel) in verschiedenen metallurgischen Prozessen eingesetzt. Der Name Flussspat leitet sich vom lateinischen Fluere „fließen“ ab. Das Mineral erwies sich später als Quelle des Elements, das dementsprechend als Fluor bezeichnet wurde. Die farblosen, transparenten Kristalle von Flussspat zeigen bei Beleuchtung einen bläulichen Schimmer, und diese Eigenschaft wird dementsprechend als Fluoreszenz bezeichnet.

Fluor kommt in der Natur nur in Form seiner chemischen Verbindungen vor, mit Ausnahme von Spurenmengen des freien Elements in Flussspat, das der Strahlung von Radium ausgesetzt war. Kein seltenes Element, es macht etwa 0,065 Prozent der Erdkruste aus. Die wichtigsten fluorhaltigen Mineralien sind (1) Flussspat, dessen Ablagerungen in Illinois, Kentucky, Derbyshire, Süddeutschland, Südfrankreich und Russland vorkommen, und die Hauptquelle für Fluor, (2) Kryolith (Na ₃ AlF ₆)., hauptsächlich aus Grönland, (3) Fluorapatit (Ca ₅ [PO ₄] ₃ [F, Cl]), weit verbreitet und mit variablen Mengen an Fluor und Chlor, (4) Topas (Al ₂ SiO ₄ [F, OH] ₂₎), der Edelstein und (5) Lepidolith, ein Glimmer sowie ein Bestandteil von Tierknochen und Zähnen.