Ftor
← Kislorod | Neon →
9 F ↓ Cl 9F
Oddiy moddaning tashqi ko‘rinishi
Suyuq ftor
Atom xossalari
Nomi, belgisi, tartib raqami	Ftor/Fluorum (F), 9
Guruh, davr, blok	17 (eskirgan VIIA), 2, p-element
Atom massasi (molyar massa)	18,998403162(5) a. m. b. (g/mol)
Elektron konfiguratsiyasi	[He] 2s22p5 1s22s22p5
Atom radiusi	73 pm
Kimyoviy xossalari
Kovalent radius	72 pm
Ion radiusi	(−1e)133 pm
Elektrmanfiylik	3,98 (Poling shkalasi)
Elektrod potensiali	2,87 V
Oksidlanish darajalari	−1, 0
Ionlanish energiyasi (birinchi elektron)	1680,0 (17,41) kJ/mol (eV)
Oddiy moddaning termodinamik xossalari
Zichlik (n. sh.)	Gaz: 0,001693 g/sm3
Erish harorati	53,53 K (−219,70 °C)
Qaynash harorati	85,03 K (−188,12 °C)
Uchlama nuqta	53,48 K (−219,67°C), 90 kPa
Kritik nuqta	144,4 K, 5,215 MPa
Molyar erish issiqligi	(F—F) 0,5104 kJ/mol
Molyar bug‘lanish issiqligi	(F—F) 6,544 kJ/mol
Molyar issiqlik sig‘imi	31,34 J/(K·mol)
Molyar hajm	22,4⋅103 sm3/mol
To‘yingan bug‘ bosimi P (Pa) 1 10 100 1000 10 000 100 000 haroratda T (K) 38 44 50 58 69 85
Kristall panjara oddiy moddaning
Panjara tuzilishi	Monoklinik (α-ftor); Kubik (β-ftor)
Panjara parametrlari	α-ftor: β = 102,088(18)°; a = 5,4780(12) Å; b = 3,2701(7) Å; c = 7,2651(17) Å. β-ftor: a = 5,5314(15)
Boshqa xususiyatlar
Issiqlik o‘tkazuvchanligi	(300 K) 0,028 Vt/(m·K)
CAS raqami	7782-41-4

Ftor (kimyoviy belgisi — F, lotincha Fluorum; eskirgan «flyuor») — kimyoviy element 17-guruh ( eski tasnifga ko‘ra — yettinchi guruhning asosiy guruhchasi, VIIA) ikkinchi davr kimyoviy elementlar davriy sistemasi D. I. Mendeleyev, atom raqami 9.

Kimyoviy jihatdan eng faol metallmas va eng kuchli oksidlovchi hisoblanadi. Ftor galogenlar guruhiga kiradi va ushbu guruhdagi eng yengil elementdir.

Oddiy modda sifatida (normal sharoitda) ftor ikki atomli gaz (formulasi — F₂), och sariq (qalin qatlamda — yashilimtir-sariq) rangli bo‘lib, o‘tkir hidga ega, uning hidi ozon yoki xlorni eslatadi. Kriogen haroratlarda sariq suyuqlik yoki och sariq kristallar holatida bo‘ladi.

O‘ta zaharli. Juda yuqori korrozion faollikka ega.

Ftorning ilk ma’lum birikmasi — flyuorit (plavik shpati) CaF₂ — dastlab XV asr oxirida «flyuor» nomi bilan tavsiflangan. 1771-yilda Karl Sheele ftorid kislotani olgan. U CaF₂ sulfat kislota bilan ishlov berib, HFni suvli eritma shaklida ajratib olgan. Bu voqea kimyo tarixida ftorning kashf etilishi deb hisoblanadi. xlor bilan o‘xshashlikni 1810-yilda Andre Amper ilgari surgan, uni Gemfri Devi qo‘llab-quvvatlagan. Devi shishaning ftorid kislotada erishini o‘rgangan.

Ftorid kislota tarkibiga kiruvchi kimyoviy element sifatida ftorning mavjudligi 1810-yilda taxmin qilingan, biroq uning erkin shakli faqat 76 yildan so‘ng Anri Muassan tomonidan 1886-yilda elektroliz yo‘li bilan olingan; bunda suyuq, suvsiz vodorod ftoridiga qo‘shilgan modda — kaliy gidroftorid KHF₂.

Tabiatdagi ftorning atom foizlaridagi miqdori jadvalda ko‘rsatilgan:

Tabiatda ftorning katta to‘planmalari asosan flyuorit (CaF₂) mineralida uchraydi; undagi massa ulushi 51,3% Ca va 48,7 % F ni tashkil etadi. Klark miqdori Yer po‘stida 650 g/t.

O‘simliklardan ftor nisbatan ko‘proq yasmiq va piyoz tarkibida uchraydi.

Tuproqda ftor vulqon faoliyati natijasida to‘planadi; vulqon gazlari tarkibida odatda ko‘p miqdorda vodorod ftorid bo‘ladi.

Normal sharoitda och sariq gazdir. Havoda kam miqdorda bo‘lganda uning hidi bir vaqtning o‘zida ozon va xlorni eslatadi. Juda tajovuzkor va o‘ta zaharli.

Ftorning qaynash (85,03 K, −188,12 °C) va erish (53,53 K, −219,70 °C) haroratlari g‘ayrioddiy darajada past. Bunga ftor atomida d-ostsathning yo‘qligi va boshqa galogenlardan farqli ravishda bir yarim karrali bog‘lar^(inglizcha) hosil qila olmasligi sabab bo‘ladi (boshqa galogenlarda bog‘ karraliligi taxminan 1,1 ga teng).

Erish haroratidan pastda och sariq kristallar hosil qiladi.

Gaz holatidagi ftorning zichligi (0 °C da) 1,696 g/l; suyuq ftorning (−188 °C da) 1,516 g/sm³; qattiq ftorning esa 1,7 g/sm³ (−228 °C da) yoki aniqroq o‘lchovga ko‘ra 1,810 g/sm³ (−225 °C da, quyiga qarang).

Elektron tuzilishi

Ftor atomining elektron konfiguratsiyasi: 1s²2s²2p⁵.

Ftor atomlari birikmalarda oksidlanish darajasi −1 bo‘ladi. Birikmalarda musbat oksidlanish darajalari noma’lum, chunki ftor eng elektrmanfiy elementdir.

Kvant-kimyoviy term belgilanishi ftor atomi uchun — ²P_3/2.

Molekula tuzilishi

Molekulyar orbitallar nazariyasi nuqtayi nazaridan ikki atomli ftor molekulasining tuzilishini quyidagi diagramma bilan ifodalash mumkin. Molekulada 4 ta bog‘lovchi va 3 ta bo‘shashtiruvchi orbital mavjud. Molekuladagi bog‘ tartibi 1 ga teng.

Kristallar

Ftor atmosfera bosimida barqaror bo‘lgan ikkita kristall modifikatsiyali molekulyar kristallar hosil qiladi:

• α-ftor shaffof bo‘lmagan, qattiq va mo‘rt modda bo‘lib, 45,6 K dan past haroratda mavjud; kristall panjarasi monoklinik singoniyaga, fazoviy guruh C 2/c, elementar katak parametrlari a = 0,54780(12) nm, b = 0,32701(7) nm, c = 0,72651(17) nm, β = 102,088(18)°, Z = 4, d = 1,98 g/sm³; elementar katak hajmi 0,12726(5) nm³ (10 K da);
• β-ftor shaffof, zichligi va qattiqligi kamroq bo‘lib, 45,6 K dan erish nuqtasi 53,53 Kgacha bo‘lgan haroratda mavjud; kristall panjarasi kubik singoniyaga (primitiv panjara) mansub, fazoviy guruh Pm3n, elementar katak parametrlari a = 0,65314(15) nm, Z = 8, d = 1,81 g/sm³, elementar katak hajmi 0,27862(11) nm³ (48 K da); panjarasi γ-faza O₂ va δ-faza N₂. Dastlabki (2019-yilgacha o‘tkazilgan yagona) tajribada β-ftor kristallining rentgenografik zichligi 1,70(5) g/sm³, bu zichlik qattiq ftor haqidagi aksariyat ma’lumotnomalarda keltiriladi. Aniqroq zamonaviy o‘lchovda esa zichlik 1,8104(12) g/sm³.

Ftorning bu kristall fazalari orasidagi fazaviy o‘tishda ajraladigan issiqlik suyuq ftorning qotishidagidan ko‘proq. Boshqa barcha galogenlardan farqli ravishda, qattiq ftorda rombik singoniya fazasi topilmagan. α-ftor molekulalarining yo‘nalishi tartibsiz joylashgan. Molekulalardagi F—F bog‘ uzunligi 0,1404(12) nm.

Hatto shunday past haroratlarda ham ftor kristallari ko‘plab moddalar bilan ta’sirlashganda portlash yuz beradi.

Eng faol metallmas bo‘lib, deyarli barcha moddalar bilan shiddatli reaksiyaga kirishadi (eng yuqori oksidlanish darajasidagi ftoridlar va ayrim istisnolar, jumladan, ftoroplastlar bundan mustasno); ko‘pchiligi bilan yonish va portlash yuz beradi.

Ftor geliy va neondan tashqari barcha kimyoviy elementlar bilan birikmalar hosil qiladi. Argon bilan faqat vodorodning qaynash haroratidan pastda (ya’ni mutlaq nolga yaqin) mavjud bo‘ladigan ikkita birikma ma’lum, ularning faqat bittasida ftor bor — argon gidroftoridi (ftorid-gidridi) HArF.

Xona haroratida ayrim metallar (yaxlit holda) sirtida ftor bilan reaksiyani sekinlashtiradigan zich ftorid pardasi hosil bo‘lgani uchun ftor ta’siriga chidamli. Masalan, Al, Mg, Cu, Fe, Ni; biroq ayni metallar mayda kukun holida hatto suyuq ftor bilan ham shiddatli reaksiyaga kirishadi. Ftorning vodorod bilan tutashuvi kvars idishlarda hatto juda past (−252  °Cgacha bo‘lgan) haroratlarda ham alangalanish va portlashga olib keladi; magniy idishlarda esa reaksiyani boshlash uchun biroz qizdirish zarur.

Deyarli barcha oddiy moddalar ftor bilan faol reaksiyaga kirishadi. Istisnolar faqat geliy, neon, argon, azot va kisloroddir. Kripton ftor bilan elektr razryadida reaksiyaga kirishadi. Xona haroratida ftor quruq kaliy sulfat, karbonat angidrid va azot(I) oksidi bilan reaksiyaga kirishmaydi. Vodorod ftorid aralashmasi bo‘lmasa, xona haroratida shishaga ta’sir qilmaydi. Tetrafluormetan va boshqa to‘yingan ftoruglerodlar bilan reaksiyaga kirishmaydi.

Ftor atmosferasida hatto suv, platina va ksenon ham yonadi.

ham yonadi. Ftor boshqa galogenlarni ularning tuzlaridan siqib chiqarishi mumkin:

${\displaystyle 2\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{B}\mathrm{r}+\mathrm{F}{\phantom{A}}_2⟶2\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{F}+\mathrm{B}\mathrm{r}{\phantom{A}}_2\uparrow }$,

${\displaystyle 2\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}+\mathrm{F}{\phantom{A}}_2⟶2\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{F}+\mathrm{C}\mathrm{l}{\phantom{A}}_2\uparrow }$.

Ishqorlar va ftor o‘rtasidagi reaksiya:

${\displaystyle 2\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}+2\mathrm{F}{\phantom{A}}_2⟶2\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{F}+\mathrm{O}\mathrm{F}{\phantom{A}}_2+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}}$.

Ftorning suv bilan reaksiyasi mahsulotlari jarayon sharoitlariga qarab farq qilishi mumkin:

${\displaystyle 2\mathrm{F}{\phantom{A}}_2+2\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}⟶4\mathrm{H}\mathrm{F}\uparrow +\mathrm{O}{\phantom{A}}_2\uparrow }$,

${\displaystyle 12\mathrm{F}{\phantom{A}}_2+11\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}⟶19\mathrm{H}\mathrm{F}\uparrow +\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_2+\mathrm{H}\mathrm{O}\mathrm{F}\uparrow +\mathrm{O}{\phantom{A}}_2\uparrow +\mathrm{O}{\phantom{A}}_3\uparrow +\mathrm{O}\mathrm{F}{\phantom{A}}_2\uparrow +\mathrm{O}{\phantom{A}}_2\mathrm{F}{\phantom{A}}_2\uparrow }$

H–F bog‘ining yuqori energiyasi gidridlarning ftor bilan reaksiyalarini amalga oshirishga imkon beradi; bunda vodorod ftorid hosil bo‘ladi (yuqorida tilga olingan suvdan tashqari ftor bilan NH₃, B₂H₆, SiH₄, AlH₃ va boshqalar ham reaksiyaga kirishadi).

Ftor rasman qaytaruvchi vazifasini bajaradigan reaksiyalarga yuqori ftoridlarning parchalanishi, masalan, quyidagi reaksiya kiradi:

${\displaystyle 2\mathrm{C}\mathrm{o}\mathrm{F}{\phantom{A}}_3⟶2\mathrm{C}\mathrm{o}\mathrm{F}{\phantom{A}}_2+\mathrm{F}{\phantom{A}}_2\uparrow }$,

${\displaystyle 2\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{F}{\phantom{A}}_4⟶2\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{F}{\phantom{A}}_3+\mathrm{F}{\phantom{A}}_2\uparrow }$.

Ftor elektr razryadida kislorodni oksidlab, kislorod diftorid OF₂ va dioksid diftorid O₂F₂ hosil qilishi ham mumkin. Bosim ostida yoki ultrabinafsha nurlanishda kripton va ksenon bilan reaksiyaga kirishib, nodir gazlarning ftoridlarini hosil qiladi.

Barcha birikmalarda ftor −1 oksidlanish darajasini namoyon qiladi. Ftor musbat oksidlanish darajasini namoyon qilishi uchun eksimer molekulalar yoki boshqa ekstremal sharoitlar talab etiladi. Bunda ftor atomlari sun’iy ionlashtirilishi kerak bo‘ladi. Ftor bilan hosil qilgan birikmalarda elementlar ko‘pincha eng yuqori oksidlanish darajasini namoyon qiladi.

Ftorni sanoatda ishlab chiqarish flyuorit rudalarini qazib olish va boyitish, ularning konsentratini sulfat kislota bilan parchalab, suvsiz HF olish va uni elektrolitik parchalash bosqichlarini o‘z ichiga oladi.

Laboratoriyada ftor olish uchun ayrim birikmalarni parchalash usulidan foydalaniladi, lekin ular tabiatda yetarli miqdorda uchramaydi va erkin ftor yordamida olinadi.

Ftor gaz holida (bosim ostida) yoki suyuq holida (suyuq azot bilan sovitib), nikel va uning asosidagi qotishmalardan (monel metali), mis, alyuminiy va uning qotishmalari, latun, zanglamaydigan po‘latdan yasalgan qurilmalarda saqlanadi (bu mumkin, chunki ushbu metallar va qotishmalarning sirtini ftor bilan keyingi reaksiyadan himoyalaydigan ftorid pardasi qoplaydi).

Ftor quyidagilarni olishda ishlatiladi:

• freonlar — keng tarqalgan sovitkich agentlari;
• ftoroplastlar — kimyoviy jihatdan inert va yonmaydigan polimerlar;
• ftorkauchuklar — kimyoviy jihatdan inert va yonmaydigan elastomerlar;
• elegaz SF₆ — gazsimon izolyator bo‘lib, yuqori kuchlanishli elektrotexnikada ishlatiladi;
• uran geksaftorid UF₆ — yadro sanoatida izotoplarini ajratishga xizmat qiladigan uranning ftorli birikmasi
• natriy geksaftoraluminat — alyuminiyni elektroliz yo‘li bilan olish uchun elektrolit;
• metallarning ftoridlari (masalan, W va V), ular ayrim foydali xossalarga ega.
• Ftorli birikmalar litiy akkumulyatorlar elektrolitlarida katod va anod orasida dielektrik qatlam hosil qilish uchun ishlatiladi.

Ftor organizm uchun hayotiy zarur element hisoblanadi. Inson organizmiga ftor tushishining asosiy manbai ichimlik suvidir. Inson tanasidagi ftorning eng yuqori konsentratsiyasi tish emalida, ftorapatit — Ca₅F(PO₄)₃ tarkibida, shuningdek suyaklarda uchraydi. Tanadagi umumiy miqdori 2,6 g, shundan 2,5 g suyaklarda bo‘ladi. Inson organizmiga ftorning normal sutkalik tushishi 2,5—3,5 mg ni tashkil etadi. Ftor kam (ichimlik suvida 0,5 mg/litrdan kam) yoki ortiqcha (1 mg/litrdan ko‘p) qabul qilinganda tish kasalliklari: kariyes, parodontoz, flyuoroz (emalning dog‘lanishi) va osteosarkoma rivojlanishi mumkin. Ftorning ortiqcha iste’mol qilinishi suyak tizimi zararlanishiga ham olib kelishi mumkin.

Ftor miqdorining kamligi ftorapatitdan ftor yuvilib chiqishi va gidroksiapatit hosil bo‘lishi natijasida tish emalini yemiradi; aksincha holat ham kuzatiladi.

Kariyesning oldini olish uchun natriy va/yoki qalay ftoridi qo‘shilgan tish pastalaridan foydalanish, ftorlangan suv (1 mg/l gacha) ichish yoki natriy ftorid yoxud qalay ftoridning 1—2 % li eritmasi bilan mahalliy ishlov berish tavsiya etiladi. Bunday choralar kariyes paydo bo‘lish ehtimolini 30—50 % ga kamaytirishi mumkin.

Sanoat binolari havosida birikkan ftorning (ftoridlar va ftororganik birikmalar shaklida) ruxsat etilgan eng yuqori konsentratsiyasi har bir litr havo uchun 0,0005 mg ni tashkil etadi.

0 4 4 W OX

Ftor nihoyatda agressiv kimyoviy modda. Juda zaharli va kuchli oksidlovchi hisoblanadi. Uning ta’sirlantiruvchi xossalari vodorod ftoridnikidan bir necha barobar kuchli. Ftor va uning ko‘plab birikmalari tirishish chaqiruvchi zaharlardir. U organizmda to‘planish xususiyatiga ega. Organizmga asosan nafas olish va og‘iz orqali kiradi. Nafas yo‘li bilan zaharlanganda burun, halqum va to‘sh ortida og‘riq hamda achishish, burundan qon ketishi, quruq yo‘tal kuzatiladi. Hiqildoq va bronx mushaklarining spazmi yuz berishi mumkin. Tekshiruvda burun-halqum shilliq qavatining qizarishi, shishi va nekrozi, yaralanishi, hatto burun to‘sig‘ining teshilishi aniqlanadi. Nafas yo‘llari shilliq pardasi ham nekrozga uchrab, sariq qobiqlar bilan qoplanadi.

Ftor va uning birikmalaridan nafas orqali yengil zaharlanganda odatda umumiy holsizlik, tez charchash, puls va arterial bosimning o‘zgaruvchanligi fonida rinofaringolaringit va traxeobronxit rivojlanadi. Zaharlanish shamollashga o‘xshab ko‘rinadi, bu esa uni o‘z vaqtida aniqlash va davolashni qiyinlashtiradi.

Ftor va uning birikmalaridan o‘rtacha darajada zararlanganda og‘ir bronxit, biroz kechikib pnevmoniya, shuningdek tirishishlar va gepatit aniqlanadi.

Og‘ir zaharlanishda to‘qimalar zararlanishi, o‘pkaning toksik shishi, koma va tirishishlar rivojlanadi.

Ftorning organizmga so‘rilgandan keyingi ta’siri uning tana to‘qimalarida erkin radikalli reaksiyalarga kirisha olishi bilan izohlanadi: qon zardobi va to‘qima suyuqligidan kalsiy ftorid holida cho‘kadi. Bu modda almashinuvining chuqur buzilishiga, qon ivishining sekinlashishiga, qonning kislota-ishqor muvozanatining buzilishiga, nerv-mushak o‘tkazuvchanligining izdan chiqishiga hamda qon tomiri devorlari o‘tkazuvchanligining ortishiga olib keladi. Bundan tashqari, ftor magniy, marganes, temir va rux bilan ta’sirlashib, qator ferment tizimlari faoliyatini buzadi. Ushbu elementlar kalsiy kabi fermentlar tarkibiga kirib, ularning faollashtiruvchisi yoki ingibitori bo‘lishi mumkin. Ftor bilan zaharlanish mikroelementlarni kofaktor sifatida ishlatadigan fermentlar faolligini buzadi. Masalan, enolaza (glikoliz va yuqori energiyali birikmalar sintezining buzilishi), adenozintrifosfataza hamda glutamin sintetaza faolligi pasayadi.

Ftor bilan bevosita aloqa ko‘z va terida kuyishlarga olib keladi. Terining gaz bilan 2 soniya aloqa qilishi II darajali termik kuyishni keltirib chiqaradi; 0,15—0,30 mg/l konsentratsiyadagi ta’sir terining ochiq qismlarini ta’sirlantiradi. Ftor ta’siriga uchragan 252 kishini tekshirishda ularning 57 nafarida konyunktivit yoki qovoq ekzemasi aniqlangan.

Ftor suyaklarda to‘planadi va organizmdan buyrak hamda ichak orqali bir necha yil davomida sekin chiqariladi.

• Riss I. G. Ftor va uning anorganik birikmalari kimyosi (rus tilida). — M.: Gosximizdat, 1966 . — 718 b.
• Nekrasov B. V. Umumiy kimyo asoslari (rus tilida). — 3-nashr. — M.: Ximiya, 1973 . — j. 1. — B. 656 b..
• Harbiy toksikologiya, radiologiya va tibbiy himoya : Darslik (rus tilida). — Leningrad: S. M. Kirov nomidagi Harbiy tibbiyot akademiyasi, 1987 . — 356 b.

• Perftoran haqida ma’lumot
• Ivanitskiy G. R., Vorobyov S. I. «Perftoran» qon o‘rnini bosuvchi preparati (rus tilida) // Rossiya Fanlar akademiyasi axborotnomasi. — 1997. — 67-j., № 11. — 998—1013-betlar.