Chemisch element · referentiefiche

Fluor

Fluor (F) is element 9 van het periodiek systeem, een diatomisch niet-metaal in groep 17, periode 2 en het p-blok. De elektronenconfiguratie [He] 2s2 2p5 helpt verklaren hoe het element bindt en reageert; de referentietoestand bij kamertemperatuur is gas.

Atoomnummer9

Standaard atoomgewicht18.998403162(5)

Groep17

Periode2

Blokp

Elektronenconfiguratie[He] 2s2 2p5

Elektronenstructuur

Wat bepaalt de chemie?

Halogenen hebben zeven valentie-elektronen. Eén extra elektron voltooit de buitenste schil, waardoor halide-ionen met lading −1 veel voorkomen; covalente halogeenverbindingen vormen daarnaast een brede chemie.

Bij fluor verklaart de configuratie [He] 2s2 2p5 de sterke neiging om elektronen aan te trekken. Het vrije element is reactief en komt daarom in de natuur voornamelijk in verbindingen voor.

Chemische vormen

Verbindingen, ionen en materialen

Vrij fluor bestaat uit zeer reactieve F₂-moleculen. In verbindingen is fluoride F⁻ veruit de meest voorkomende vorm; sterke C–F-bindingen en fluoriden van metalen en niet-metalen geven fluor een uitgebreide technische chemie.

Fysisch gedrag

Toestand en faseovergangen

Bij kamertemperatuur is de referentietoestand gas. De vermelde dichtheid is 1.696 g/L. Het smeltpunt is 53.54 K (-219.6 °C). Het kookpunt is 85.03 K (-188.1 °C). Druk, zuiverheid en kristalstructuur kunnen gemeten waarden verschuiven; bij elementen met meerdere allotropen kan ook de structuur zelf een duidelijk verschil maken.

Voorkomen en toepassingen

Waar fluor voorkomt en wordt gebruikt

Fluor is zo reactief dat het in de natuur niet vrij voorkomt maar als fluoride in mineralen en verbindingen. Fluorverbindingen worden gebruikt in tandzorg, fluorpolymeren, uraniumchemie en gespecialiseerde materialen.

In de praktijk

Concrete toepassingen

Fluorpolymeren

Fluor speelt een rol bij fluorpolymeren. De relevante eigenschap hangt af van de chemische vorm, samenstelling en het materiaal of proces waarin het element wordt gebruikt.

Fluoriden in de tandzorg

In de tandzorg worden fluorideverbindingen gebruikt om de remineralisatie van tandglazuur te ondersteunen en het risico op cariës te verkleinen. Daarbij wordt geen elementair F₂ gebruikt maar een geschikte fluorideverbinding.

Uraniumchemie

Fluor speelt een rol bij uraniumchemie. De relevante eigenschap hangt af van de chemische vorm, samenstelling en het materiaal of proces waarin het element wordt gebruikt.

Positie in het periodiek systeem

Wat de naburige elementen laten zien

Fluor staat in periode 2, groep 17 en het p-blok. De getoonde omgeving bevat onder meer Helium, Zuurstof, Neon, Zwavel. Vergelijking met deze elementen helpt trends in atoomgrootte, ionisatie-energie, elektronegativiteit en binding langs het periodiek systeem te volgen.

Referentiegegevens

Fysische en atomaire eigenschappen

Classificatiediatomisch niet-metaal

Toestand bij kamertemperatuurgas

Elektronenschillen2 · 7

Dichtheid1.696 g/L

Smeltpunt53.54 K (-219.6 °C)

Kookpunt85.03 K (-188.1 °C)

Pauling-elektronegativiteit3.98

Eerste ionisatie-energie1 681 kJ/mol

Elektronenaffiniteit328.2 kJ/mol

De waarden beschrijven het element of het neutrale atoom waar van toepassing. Fysische gegevens kunnen afhangen van allotroop, druk, zuiverheid en meetomstandigheden.

Geschiedenis

Ontdekking en identificatie

Fluor werd in de negentiende eeuw als element herkend, maar het extreem reactieve F₂ maakte isolatie bijzonder moeilijk. Henri Moissan slaagde er in 1886 in elementair fluor te isoleren; de moderne identiteit van het element wordt vastgelegd door atoomnummer 9.

Isotopen

Hoe isotopensamenstelling de getallen verandert

Het standaard atoomgewicht is 18.998403162(5). Deze waarde beschrijft de natuurlijke isotopensamenstelling van terrestrisch materiaal en is niet de massa van één specifiek atoom.

Fluor heeft ten minste één stabiele isotoop. Isotopen hebben hetzelfde aantal protonen en horen dus bij hetzelfde element, maar verschillen in neutronental en atoommassa.

Veiligheid

Omgang en blootstelling

Elementair fluor en veel reactieve fluorverbindingen kunnen sterk corrosief en toxisch zijn. Het risico hangt sterk af van chemische vorm en concentratie; elementair F₂ vereist gespecialiseerde materialen en procedures.