Vì sao flo có tính oxi hóa mạnh nhất

Hãy kể ra hai phản ứng hóa học có thể minh họa cho nhận định: Flo là một phi kim mạnh hơn clo.

Phản ứng minh họa flo mạnh hơn clo:
+ Flo có thể phản ứng gây nổ ngay ở nhiệt độ rất thấp \[-252^oC\] với Hiđro, còn Clo phải ở điều kiện chiếu sáng mới có phản ứng:

\[H_{2[k]} + F_{2[k]} \xrightarrow{-252^\circ C } 2HF_{[k]} \\ H_{2[k]} + Cl_{2[k]} \xrightarrow{chiếu \ sáng } 2HCl_{[k]}\]

+ Flo có thể tác dụng với vàng ở điều kiện thường , còn clo không có phản ứng:

\[3F_2 + 2Au \to 2AuF_3 \\ Cl_2 + Au \to không\ phản\ ứng \ ở \ điều\ kiện\ thường.\]

Ghi nhớ:- Ở điều kiện thường, flo là chất khí màu lục nhạt, rất độc.- Nguyên tố flo có độ âm điện lớn nhất nên là phi kim có tính oxi hóa mạnh nhất.

- Axit flohiđric là axit yếu nhưng có tính chất đặc biệt là ăn mòn các đồ vật bằng thủy tinh.

Table of Contents

Flo [fluor] là nguyên tố hóa học phi kim thuộc nhóm 7A chu kì 2 cấu hình electron: 1s2 2s2 2p5

Nó là một halôgen và là nguyên tố đặc biệt luôn có số oxi hóa -1 trong mọi hợp chất.

Tính chất vật lí và trạng thái tự nhiên của flo

Ở điều kiện thường, flo là chất khí màu lục nhạt, rất độc. Nhiệt độ nóng chảy -219,62 °C. Nhiệt độ sôi -118,12 °C.

Trong tự nhiên, flo chỉ tồn tại ở dạng hợp chất vì tính oxi hóa quá mạnh của nó. Hợp chất của flo có trong men răng của người và động vật, trong lá của một số loài cây, phần lớn tập trung trong 2 khoáng vật: Florit [CaF2],Criolit [hay ].

Tính chất hóa học của flo

Flo có độ âm điện lớn nhất [3,98] là phi kim mạnh nhất. 

Flo tác dụng với phi kim

Flo tác dụng với  phần lớn các phi kim, trừ O2 N2 và các nguyên tố khí trơ.

Phản ứng với hydro

Phản ứng xảy ra ngay trong bóng tối, ở nhiệt độ rất thấp tạo ra khí hidro florua [phản ứng gây nổ mạnh]: 

Phản ứng với các kim loại

Flo oxi hóa hầu hết các kim loại kể cả Au và Pt.

Flo phản ứng với các kim loại kiềm, kiềm thổ mãnh liệt.

Tác dụng với các kim loại mạnh đến trung bình yếu như Al, Zn, Cr, Ni, Ag... phản ứng mạnh khi đun nóng

Khi tác dụng với các kim loại yếu như Cu, Au, Pt ....phản ứng khi đun nóng mạnh

3F2 + 2Au → AuF3 [Vàng florua]

F2 + Cu  → CuF2 [Đồng [II] florua]

2Fe + 3F2⟶ 2FeF3 [Sắt [III] florua]

Tác dụng với nước

Khí flo oxi hóa nước ngay ở nhiệt độ thường, hơi nước nóng bốc cháy khi tiếp xúc với khí flo.

Phản ứng Trao đổi

Tương tự kim loại mạnh đẩy kim loại yếu ra khỏi dung dịch muối, flo có khả năng thế chỗ các halogen khác ra khỏi các hợp chất ion hoặc hợp chất công hóa trị 

Nếu dư F2 còn có phản ứng:

Br2 + 5F2 + 6H2O → 2HBrO3 + 10HF

và có một phần flo tác dụng với H2O

Phản ứng này giải thích vì sao F2 không đẩy Cl2, Br2, I2 ra khỏi dung dịch muối hoặc axit trong khi flo có tính oxi hóa mạnh hơn.

Phản ứng với các dung dịch kiềm

Khác với các halogen khác, flo không tạo muối chứa oxi. Khi phản ứng với kiềm loãng [thí dụ NaOH 2%] lạnh tạo ra Oxidiflorua và muối florua

OF2 độc và có tính oxi hóa mạnh

OF2 + H2O → 2HF + O2

Phản ứng riêng 

Có thể sử dụng  F2 hoặc HF để khắc thủy tinh vì chúng có khả năng ăn mòn thủy tinh

2F2 + SiO2 → SiF4 + O2

Ứng dụng

• Điều chế dẫn xuất flo để sản xuất chất dẻo.
• Dùng trong công nghiệp hạt nhân để làm giàu 235U.
• Dung dịch NaF loãng được dùng làm thuốc chống sâu răng.
• Dùng làm chất oxi hóa cho nhiên liệu lỏng dùng trong tên lửa.
• Dung dịch NaF loãng dùng làm thuốc chống sâu răng.
• Dùng trong công nghiệp sản xuất hạt nhân.

**

Một số dẫn xuất hiđrocacbon khác có chứa flo là Chlorofluorocarbon thường được gọi theo tên viết tắt là CFC, là một nhóm hợp chất hữu cơ halogen chỉ chứa cacbon, clo và

flo. Nhiều CFC đã được sử dụng rộng rãi như là chất làm lạnh, chất đẩy [trong các ứng dụng bình xịt] và dung môi. Tuy nhiên chất này có khả năng phá hủy tầng ozon.

Cơ chế phá hủy tầng ozon như sau:

Theo cơ chế như vậy 1 nguyên tử Cl tự do có thể phá hủy hàng trăm ngàn phân tử trước khi tạo thành hợp chất mới.

Do CFC góp phần vào sự suy giảm ôzôn trong tầng thượng khí quyển nên đã bị cấm bởi Nghị định thư Montréal.

Sản xuất flo trong công nghiệp

Vì flo có tính oxi hóa mạnh nhất nên phương pháp duy nhất để điều chế flo là dùng dòng điện để oxi hóa ion F- trong florua nóng chảy [phương pháp điện phân].

Điện phân hỗn hợp KF và HF ở thể lỏng, cực dương bằng than chì, cực âm bằng thép đặc biệt hay đồng ở nhiệt độ nóng chảy 70 độ C. Khí hiđro thoát ra ở cực âm, khí flo thoát ra ở cực dương.

Hy vọng với những chia sẻ trên các bạn đã có thể hiểu rõ hơn về flo cũng như tính chất hóa học của flo.