주기율표›원소›플루오린

화학 원소 · 참고 페이지

플루오린

플루오린은 원자번호 9, 원소 기호 F인 화학 원소다. 주기율표에서 2주기, 17족, p 블록에 위치한다. 실온에서의 기준 상태는 기체이며 전자 배치는 [He] 2s2 2p5이다.

원자번호9

표준 원자량18.998403162(5)

족17

주기2

블록p

전자 배치[He] 2s2 2p5

전자 구조

화학적 성질을 결정하는 요인

할로젠은 일곱 개의 원자가 전자를 가진다. 전자 한 개를 얻으면 바깥껍질이 채워지므로 −1 할라이드 이온이 흔하고, 무거운 할로젠은 공유 결합 화합물에서 여러 양의 산화 상태도 보인다.

자유 상태의 할로젠은 반응성이 커서 자연에서 결합되지 않은 상태로 발견되는 경우가 드물다. 족 아래로 갈수록 원자가 커지고 분극성이 증가하면서 반응성과 물리적 상태도 변한다.

화학적 형태

화합물, 이온과 물질

할로젠은 이원자 분자, 할라이드 이온, 금속 할로젠화물과 다양한 공유 결합 화합물로 존재한다. 무거운 할로젠에서는 산소와 결합한 양의 산화 상태도 나타난다.

물리적 거동

상태와 상전이

실온에서의 기준 상태는 기체이다. 제시된 밀도는 1.696 g/L이다. 녹는점은 53.54 K (-219.6 °C), 끓는점은 85.03 K (-188.1 °C)이다. 압력, 순도와 결정 구조에 따라 실제 측정되는 물리적 성질은 달라질 수 있다.

존재와 활용

플루오린은 어디에서 발견되고 어떻게 쓰이는가

실제 활용에서 플루오린은 플루오로폴리머 · 치과용 플루오린 화합물 · 우라늄 화학 같은 분야와 관련된다. 어떤 경우에는 원소 자체가 아니라 특정 화합물, 합금 또는 동위원소의 성질을 이용한다.

실제 활용

실제 사용 사례

플루오로폴리머

플루오린이 풍부한 고분자는 강한 C–F 결합 덕분에 내약품성, 낮은 마찰과 열적 안정성을 나타낸다.

치과용 플루오린 화합물

플루오린화물은 적절한 농도로 사용할 때 치아의 무기질이 산에 더 잘 견디도록 돕는다.

우라늄 화학

플루오린 화합물은 우라늄 전환과 동위원소 농축 화학의 핵심 물질이다.

주기율표상의 위치

이웃 원소가 알려 주는 것

플루오린은 2주기 17족에 있다. 여기 표시된 주변 원소에는 헬륨, 산소, 네온, 황, 염소, 아르곤 등이 있다. 이 위치 관계를 이용하면 원자 크기, 이온화 에너지와 결합 성향이 주기율표에서 어떻게 변하는지 비교할 수 있다.

참고 데이터

물리적·원자적 성질

분류이원자 비금속

실온에서의 상태기체

전자 껍질2 · 7

밀도1.696 g/L

녹는점53.54 K (-219.6 °C)

끓는점85.03 K (-188.1 °C)

폴링 전기음성도3.98

1차 이온화 에너지1 681 kJ/mol

전자 친화도328.2 kJ/mol

값은 해당되는 경우 원소 자체 또는 중성 원자를 기준으로 한다. 물리적 데이터는 동소체, 압력과 측정 조건에 따라 달라질 수 있다.

역사

발견과 확인

플루오린의 발견은 André-Marie Ampère와 관련되어 있다. 원소의 인식, 순수한 시료의 분리, 현대적인 원자번호의 부여는 반드시 같은 시기에 이루어진 것은 아니다.

동위원소와 원자량

동위원소 조성이 수치에 미치는 영향

표준 원자량은 18.998403162(5)이다. 이 값은 자연계 물질의 동위원소 조성을 반영한 평균값이며 특정 원자 하나의 질량을 뜻하지 않는다.

플루오린은 적어도 하나의 안정 동위원소가 있다. 동위원소는 양성자 수가 같아 같은 원소이지만 중성자 수와 원자 질량이 서로 다르다.

안전

취급과 노출

플루오린의 자유 원소나 반응성이 큰 화합물은 부식성 또는 독성을 나타낼 수 있다. 위험성은 화학적 형태와 농도에 크게 좌우된다.