Elemento chimico · scheda di riferimento

Fluoro

Il fluoro è l’elemento 9 (F), nel periodo 2, gruppo 17 e blocco p. A temperatura ambiente il suo stato di riferimento è gassoso. La configurazione elettronica è [He] 2s2 2p5.

Numero atomico9

Peso atomico standard18.998403162(5)

Gruppo17

Periodo2

Bloccop

Configurazione elettronica[He] 2s2 2p5

Struttura elettronica

Che cosa controlla la sua chimica

Gli alogeni possiedono sette elettroni di valenza. L’acquisto di un elettrone completa il guscio esterno, perciò gli ioni alogenuro −1 sono molto comuni.

La configurazione [He] 2s2 2p5 permette anche legami covalenti e, soprattutto per gli alogeni più pesanti, diversi stati di ossidazione. Reattività e stato fisico cambiano scendendo lungo il gruppo.

Forme chimiche

Composti, ioni e materiali

L’elemento libero forma molecole biatomiche. Nei composti fluoro compare come alogenuro −1 e, per i membri più pesanti, anche in ossoacidi, ossoanioni e composti interalogeni.

Comportamento fisico

Stato e cambiamenti di fase

A temperatura ambiente lo stato di riferimento del fluoro è gassoso. Tra i dati riportati: densità 1.696 g/L, punto di fusione 53.54 K (-219.6 °C), punto di ebollizione 85.03 K (-188.1 °C). I valori misurati possono dipendere da purezza, pressione, struttura cristallina o forma allotropica.

Presenza e applicazioni

Dove si trova e come viene usato il fluoro

Il fluoro non si trova libero in natura a causa della sua elevata reattività. È presente in minerali fluorurati e i suoi composti sono utilizzati, tra l’altro, nella produzione di fluoropolimeri e in alcuni prodotti per la cura dentale.

Nella pratica

Esempi di usi concreti

Fluoropolimeri

Il fluoro fa parte di fluoropolimeri caratterizzati da elevata resistenza chimica, bassa frizione e buona stabilità termica.

Fluoruri dentali

I fluoruri sono utilizzati in prodotti per l’igiene orale perché, a concentrazioni controllate, favoriscono la resistenza dello smalto agli attacchi acidi.

Chimica dell’uranio

Nell’ambito «Chimica dell’uranio», il fluoro viene utilizzato in una forma chimica o materiale adatta. La proprietà sfruttata dipende dal composto, dalla struttura del materiale e dall’obiettivo tecnico.

Posizione periodica

Che cosa mostrano gli elementi vicini

Il fluoro si trova nel periodo 2, gruppo 17 e blocco p. Nel riquadro compaiono nello stesso periodo l’ossigeno a sinistra e il neon a destra; nello stesso gruppo il cloro sotto. Il confronto aiuta a seguire variazioni di raggio atomico, energia di ionizzazione e comportamento chimico lungo periodi e gruppi.

Dati di riferimento

Proprietà fisiche e atomiche

Classificazionenon metallo biatomico

Stato a temperatura ambienteGassoso

Gusci elettronici2 · 7

Densità1.696 g/L

Punto di fusione53.54 K (-219.6 °C)

Punto di ebollizione85.03 K (-188.1 °C)

Elettronegatività di Pauling3.98

Prima energia di ionizzazione1 681 kJ/mol

Affinità elettronica328.2 kJ/mol

I valori descrivono l’elemento o l’atomo neutro quando applicabile. Le proprietà fisiche possono dipendere dall’allotropo, dalla pressione e dalle condizioni di misura.

Storia

Scoperta e identificazione

Il fluoro fu riconosciuto come elemento attraverso il lavoro di più chimici; Henri Moissan riuscì a isolare il fluoro elementare nel 1886 mediante elettrolisi, risultato che richiese materiali capaci di resistere alla sua estrema reattività.

Isotopi e peso atomico

Come la composizione isotopica modifica i numeri

Il peso atomico standard è 18.998403162(5). È una media ponderata della composizione isotopica naturale e non la massa di un singolo atomo.

Gli isotopi del fluoro hanno lo stesso numero di protoni e quindi appartengono allo stesso elemento, ma differiscono per il numero di neutroni e per la massa. Gli isotopi radioattivi si distinguono inoltre per vita media e modalità di decadimento.

Sicurezza

Manipolazione ed esposizione

Il fluoro elementare e alcuni composti molto reattivi possono essere corrosivi o tossici. Il rischio dipende fortemente dalla forma chimica e dalla concentrazione.