bg‑yellow

Czym są fluorowce?

Fluor rozpoczyna grupę 17. układu okresowego, obejmującą pierwiastki zwane fluorowcami. Do fluorowcówfluorowcefluorowców, oprócz fluoru (F), należą też: chlor (Cl), brom (Br), jod (I) i astat (At).

1
Ćwiczenie 1

Przeanalizuj dane zgromadzone w tabeli i zastanów się, czy uzasadnione jest twierdzenie, że fluor wyróżnia się spośród pozostałych fluorowców?

Ograniczymy się do właściwości fluoru, chloru, bromu i jodu, ponieważ duża część właściwości astatu jest nieznana ze względu na krótki czas życia - czas połowicznego rozpadu najtrwalszego izotopu astatu o liczbie masowej 210 wynosi niewiele ponad 8 godzin.

Właściwości fizyczne pierwiastków 17. grupy układu okresowego

symbol

nazwa

średnia masa molowa [gmol]

temperatura topnienia [°C]

temperatura wrzenia [°C]

gęstość w 25°C [gcm3]

postać w warunkach normalnych

F9

fluor

19,00

-220

-188

1,51Indeks górny *

żółtozielony gaz F2

Cl17

chlor

35,45

-101

-34

1,66Indeks górny *

żółtozielony gaz Cl2

Br35

brom

79,91

-7

59

3,12

czerwonobrunatna ciecz Br2

I53

jod

126,90

114

184

4,95

czarnoszare kryształy I2 z metalicznym połyskiem

Indeks górny * dla cieczy w temperaturze wrzenia

Indeks dolny Akins P., Jones L., Chemia ogólna, Warszawa 2004, s. 116‑119, 952. Indeks dolny koniec

bg‑yellow

Jak wyglądają fluorowce?

Fluorowce, nazywane również halogenami, mimo wielu wspólnych cech chemicznych, wynikających z przynależności do 17. grupy układu okresowego pierwiastków, znacząco różnią się wyglądem.

Wśród fluorowców obecne są pierwiastki, które w warunkach normalnych przyjmują postać gazową (fluor, chlor), ciekłą (brom) i stałą (jod). Różnią się również kolorem: fluor i chlor są koloru żółtozielonego, brom przyjmuje barwę czerwonobrunatną, a jod – czarnoszarą z metalicznym połyskiem.

R1JvGTc65J2ie1
Związki fluorowców zamknięte w szklanych ampułkach. Od lewej: chlor, brom, jod. Fluor, z powodu swojej aktywności, trawi szkło, więc musi być przechowywany w specjalnie przystosowanych do tego pojemnikach.
Źródło: W. Oelen, dostępny w internecie: www.commons.wikimedia.org, licencja: CC BY-SA 3.0.
Ciekawostka
R1XPiV46jE3YA
Wykres przedstawiający udział w światowej produkcji różnych technologii produkcji papieru w latach 1990‑2010: Cl2 – z wykorzystaniem pierwiastkowego chloru, ECF – z zastosowaniem tlenku chloru ClO2 , TCF – technologie wolne od chloru i jego związków.
Źródło: Iridos, dostępny w internecie: commons.wikimedia.org, licencja: CC BY-SA 4.0.

Pierwiastkowy chlor był powszechnie stosowany przy produkcji papieru do wybielania pulpy papierniczej. Jednakże okazało się, iż produktami ubocznymi tego procesu są niezwykle toksyczne dla środowiska, trwałe chloropochodne policykliczne węglowodory organiczne, głównie dioksyny. Od początku lat 90‑tych XX w. zaczęto opracowywać i wprowadzać inne rozwiązania technologiczne produkcji papieru bez użycia chloru pierwiastkowego. Najpierw zaczęto stosować rozwiązania wykorzystujące związki chloru, a w kolejnych latach wykluczono zarówno chlor, jak i jego związki z tego procesu.

Słownik

fluorowce
fluorowce

halogeny – pierwiastki 17. grupy układu okresowego: fluor (F), chlor ( Cl ), brom ( Br ), jod (I), astat ( At )

chlorowce
chlorowce

pierwiastki chemiczne 17. grupy układu okresowego oprócz fluoru (chlor, brom, jod i astat)

sublimacja
sublimacja

przemiana fizyczna polegająca na przejściu substancji ze stanu stałego bezpośrednio w stan gazowy; procesem odwrotnym jest resublimacja

woda chlorowa
woda chlorowa

roztwór 1 dm3 wody o temperaturze 25°C, w którym rozpuszczono 2,3 dm3 chloru odmierzonego w warunkach normalnych

woda bromowa
woda bromowa

wodny nasycony roztwór bromu

jodyna
jodyna

90% roztwór jodu w etanolu z dodatkiem jodku potasu (KI)

płyn Lugola
płyn Lugola

wodny roztwór czystego jodu w jodku potasu

Bibliografia

Atkins P., Jones L., Chemia ogólna, Warszawa 2004, s. 116‑119, 955‑958.

Czerwiński A., Czerwińska A., Jelińska‑Kazimierczuk M., Kuśmierczyk K., Chemia 1. Podręcznik, Warszawa 2002, s. 335‑345.

Orlińska I., Fluorowce i ich związki, „Chemia w szkole” 2010, nr 5, s. 19‑28.

Trzebiatowski W., Chemia nieorganiczna, Warszawa 1977, s. 146‑177.