F₂
Flo
| Khối lượng mol: | 37.996 g/mol |
| Phân tử khối: | 37.996 |
| Số CAS: | 7782-41-4 |
| Trạng thái: | Khí |
| Màu sắc: | Khí màu lục nhạt, rất độc. |
| Tính tan: | Không tan trong nước theo cách thông thường vì phản ứng mãnh liệt với nước. |
| Độ tan: | Phản ứng hóa học mãnh liệt với nước tạo ra HF và O₂. |
| Độ pH: | Không xác định (phản ứng với nước tạo dung dịch axit HF có pH < 7). |
| Oxi hóa - Khử: | Flo chỉ có tính oxi hóa cực kỳ mạnh (mạnh nhất trong các phi kim), luôn thể hiện số oxi hóa -1 trong các hợp chất. |
| Nhiệt độ sôi: | -188.11 °C |
| Nhiệt nóng chảy: | -219.67 °C |
| Tỷ trọng: | 1.696 g/L (ở 0°C, 1 atm) |
Máy tính nhanh
* Tự động tính dựa trên 37.996 g/mol
Đặc tính & Ứng dụng
- Sử dụng trong sản xuất chất dẻo chịu nhiệt, chống dính Teflon (PTFE).
- Dùng trong công nghiệp hạt nhân để làm giàu Uranium (dưới dạng UF₆).
- Sản xuất các hợp chất fluorocarbon dùng trong hệ thống làm lạnh và điều hòa không khí.
- Một lượng nhỏ ion fluoride (F⁻) được thêm vào kem đánh răng và nước uống để ngừa sâu răng.
Phương pháp điều chế
Trong công nghiệp, flo được điều chế bằng cách điện phân hỗn hợp nóng chảy của KF và HF khan (phương pháp Moissan).
Tính chất Hóa học
Tác dụng với:
- Tác dụng với tất cả các kim loại (kể cả vàng và bạch kim):
2Fe + 3F₂ -> 2FeF₃ - Tác dụng mãnh liệt với hiđro tạo ra hiđro florua:
H₂ + F₂ -> 2HF (phản ứng nổ mạnh trong bóng tối) - Tác dụng với nước:
2F₂ + 2H₂O -> 4HF + O₂
Không phản ứng:
Khí heli (He) và neon (Ne) không phản ứng với Flo dưới bất kỳ điều kiện nào.
Chuỗi chuyển hóa
CaF₂ -> HF -> F₂ -> SF₆
Hiện tượng thực tế
Khi dẫn khí flo vào nước, nước bốc cháy ngay lập tức giải phóng khí oxi. Khi cho flo tiếp xúc với khí hidro, phản ứng nổ mạnh xảy ra ngay cả trong bóng tối ở nhiệt độ rất thấp (-252°C).
Bài tập vận dụng
- Đề bài: Cho 0.1 mol khí Flo (F₂) tác dụng hoàn toàn với nước dư. Tính thể tích khí Oxi (đktc) thu được sau phản ứng.
- Lời giải vắn tắt:
Phương trình phản ứng: 2F₂ + 2H₂O -> 4HF + O₂↑
Theo phương trình: n(O₂) = 0.5 * n(F₂) = 0.5 * 0.1 = 0.05 mol.
Thể tích khí O₂ thu được ở đktc: V = 0.05 * 22.4 = 1.12 lít.
Cảnh báo & An toàn
Nguy hiểm: Là chất oxi hóa cực kỳ mạnh, có thể tự bốc cháy khi tiếp xúc với hầu hết các chất hữu cơ và nhiều kim loại ngay ở nhiệt độ thường. Ăn mòn thủy tinh và gây bỏng hóa chất cực kỳ nghiêm trọng.
Độc tính: Khí Flo cực độc, hít phải gây tổn thương hệ hô hấp nghiêm trọng, phù phổi và tử vong. Tiếp xúc với da gây bỏng sâu và hủy hoại mô xương do ion F⁻ liên kết với canxi trong cơ thể.
Thu Thủy
Cử nhân Hóa học Đại học Khoa học Tự nhiên. Có 5 năm kinh nghiệm giảng dạy và số hóa tài liệu giáo dục môn Hóa học.