Flor.

... konulu sunumlar: "Flor."— Sunum transkripti:

1 Flor

2 Florun hidrojene benzerliği bir çiftlenmemiş elektronun varlığı ile bağlıdır. Lakin valans elektronlarının ve orbitallerinin genel sayılarındaki farklılık nedeniyle bu elemenler bir birinden önemli derecede farklıdırlar.

3 En elektronegatif (4,0) element olarak florun yükseltgenme basamağı -1'e denktir.
Valans bağ kuramına göre 2. peryotun diğer elementleri gibi florun en yüksek valentliği dörttür.

4 Flor tabiatta yeterince yaygın bir elementtir ve onun Yerde miktarı ~%0,03 mol. payıdır..
Flor minerallerinden en önemlileri önemlileri ; CaF2 – florit Na3AlF6 - kriyolit Ca5(PO4)3F - floroapatit' tir. insan organizminde (esasen dişler ve kemiklerde) florlu bileliklere rastlanmaktadır.

5 Tabiatta florun yalnız bir izotopu (19F) bulunur.
Kütle sayıları 16'dan 21'e kadar olan az dayanıklı izotopları suni surette elde edilmişlerdir.

6 Bağlayıcı orbitallerde karşıbağlayıcı orbitallere nispeten iki elektron fazla olduğu için bağ tartibi (sayı) 1'e denk kabul edilir: F2 molekülü nispeten küçük kütleye sahiptir ve yeterli derecede hareketlidir. Normal şartlarda gaz halindedir ( açık sarı renkli) Düşük erime (-223°C) ve kaynama (-187°C) noktaları vardır. Florun kimyevi aktifliği çok yüksektir. Güclü yükseltgendir. Florun yüksek kimyevi aktifliği onun molekülünün çok düşük disosasyon enerjisine (159 kJ/mol) sahip olması ile izah edile bilir.

7 Florun ekseri bileşiklerinde kimyasal bağlar çok kararlıdır (200 - 600 kJ/mol civarında).
Flor atomu katılımı ile giden reaksiyonların aktifleşme enerjisi düşüktür (= 4 kJ/mol). A.Ye.Fersman'ın tabirince flor "açgöz" elementtir

8

9 Flor atmosferinde cam (pamuk şeklinde), su gibi dayanıklı maddeler yanarlar:
SiO2 + 2F2 = SiF4 + O2 2H2O + 2F2 = 4HF + O2 Bu tepkimelerde reaksiyon ürünlerinden birisi oksijen 'dir. . Başka değişle flor oksijenden de güclü yükseltgendir

10 Flor aktifliği sayesinde birçok elementin basit maddesiyle reaksiyona girer. O, kükürt ve fosforla hatta sıvı hava sıcaklığında bile (-190°C) etkileşir: S + 3F2 = 2P + 5F2 = SF6, 2PF5, ΔH°298 = kJ/mol ΔH°298 = kJ/mol

11 Flor bazı asal gazları yükseltger:
Xe + 2F2 = XeF4, ΔH°298 = kJ/mol Flor yalnız helyum, neon ve argonla direk olarak reaksiyona girmez

12 Yüksek kimyevi aktifliği nedeniyle flor, tüm materialleri korozyona uğratır.
Florun elde edilmesi, saklanması(korunması) ve taşınması için gerekli cihazların hazırlanmasında NiF2 terkipli koruyucu tabakanın oluşumu sayesinde florun etkisine dayanıklı olan nikel ve onun bazı alaşımları kullanılırlar. Bu sayede florun çok büyük miktarlarda dahi taşınması mümkün olmaktadır.

13 Flor, serbest halde bileşiklerinin eriyiklerini elektroliz etmekle elde edilir. Bu maksatla HF - KF ötetik karışımı veya potasyum florohidrojenatlar kullanılırlar. Florun geniş uyğulanması diffuzyon yöntemiyle uranyum izotoplarının (235UF6 ve 238UF6 şeklinde) ayrılması konusundakı çalışmalarla alakalı olarak başlamıştır. Flor çeşitli soğutucu ajanlar ve yüksek kimyevi dayanıklı polimer materiallerin - floroplastların sentezinde tatbik edilmektedir. Sıvı flor ve onun bir sıra bileşikleri roket yakıtlarının yükseltgeyicisi gibi kullanılır.

14 Yükseltgenme basamağı -1 olan florun bileşikleri, peryotlar ve gruplarda element özelliklerinin kanuna uygun değişim gösterirler. Florürlerin özellikleri de bu kanuna uygun değişme gösterirler, mesela: NaF MgF AlF SiF PF SF (ClF5) Kimyevi tabiatı bazik amfoter asidik Anyon kompleksleri AlF SiF PF SF (ClF6-)

15 iyonik florürler, yüksek erime noktasına sahip kristalin maddelerdirler.
Flor iyonunun koordinasyon sayısı 6 (NaF) veya 4' tür (CaF2). Kovalent florürler gaz veya sıvı halinde olurlar.

16 Düşük yükseltgenme basamaklı bir çok metal florürleri HF çözeltisinin oksitlere, hidroksitlere, karbonatlara vs. etkisi ile elde edilir, mesela: 3HF + Al(OH)3 = AlF3 + 3H2O

17 Yüksek yükseltgenme basamaklı metal ve ametallerin florürlerini basit maddelerin yahut düşük florürlerin florlaşması ile elde edirler, mesela: ClF + F2 = ClF3 Kristalin florürlerin çoğu suda çözünürler.Yalnız LiF istisna olmakla I. grubun s-elementleri ve AgF, HgF2, SnF2 ve bazı florürler suda iyi çözünürler.

18 Na2[SiF6] sodyum hekzaflorosilikat
Kimyevi tabiatlarına göre iyonik florürler bazik, kovalent florürler ise asidik bileşiklerdirler. 2NaF + SiF4 = bazik asidik Na2[SiF6] sodyum hekzaflorosilikat reaksiyonunda iyonik NaF, florür iyonunun (F-) taşıdığı elektron çiftlerinin donoru, kovalent SiF4 ise - akseptoru rolunu oynar.

19 Florürlerin asidik özelliklerinin güclenmesi ile, mesela MgF2 - AlF3 - SiF4 sırasında onların bazik florürlerle karşılıklı etkileşmesine ΔG° ' ın eksi değerinin artışı uygun gelir: NaF (k) + MgF2 (k) = NaMgF3 (k), ΔG°298 = -13,96 kJ/mol; NaF (k) + 1/3 AlF3 (k) = 1/3 Na3AlF6 (k) ΔG°298 = -30,9 kJ/mol; NaF (k) + 1/2 SF4 (g) = 1/2 Na2SiF6 (k), ΔG°298 = -50,99 kJ/mol.

20 Bazik florürlerin hidrolizi sırasında kalevi (bazik) ortam, asidik florürlerin hidrolizi esnasında ise asidik ortam oluşur: H2SiO3 + 4HF SiF4 + 3H2O =

21 Amfoter florürler gerek bazik, gerekse de asidik florürlerle karşılıklı etkileşebilirler. Sonuncu halde karışık florürlerin oluşmasına sabeb olurlar 2KF + BeF2 = BeF2 + SiF4 = K2[BeF4] Be[SiF6]

22 Kompleks florürler çok çeşitlidirler. 2
Kompleks florürler çok çeşitlidirler. 2. periyotun elementlerinin flora göre koordinasyon sayısı 4 ' e denktir, diğer periyotların elementleri için tipik koordinasyon sayısı 6 ' dır. Bunlara ilave olarak, koordinasyon sayısı 7, 8 ve 9 ' a denk florürlere de rastlanır.Bunlar: K2[BeF4] K3[AlF6] K2[NbF7] K2[WF8] K2[ReF9] Bu örnekler florokomplekslerde merkez atomlarının en yüksek yükseltgenme basamağına sahip olduklarını gösterir.

23 Florokomplekslerin türevleri esasen iyonik bileşiklerdir veya karışık (polimer) florürlere (örneğin BeSiF6) aittirler. HBF4, HPF6, H2SiF6 tipli halojenli bileşikler serbest halde dayanıksızdırlar. Suda çözeltileri çok kuvvetli asitlerdirler.

24 Hidrojen florürün (HF) molekülü çok polardır (m = 0,64. 10-29 C
Hidrojen florürün (HF) molekülü çok polardır (m = 0, C . m, dH = 0,4+, dF = 0,4-) Hidrojen bağları hesabına zigzağabenzer zincirler oluşturmağa meyillidirler. Bu nedenle hidrojen florür normal şartlarda renksiz, keskin kokulu ve havada tütsülenen sıvıdır ( erime noktası -83°C, kaynama noktası 19,5°C). Gaz halinde bile hidrojen florür, H2F2, H3F3, H4F4, H5F5, H6F6 terkipli polimerler karışımından ibarettir. 90°C ' den fazla sıcaklıkta sade HF molekülleri mevcut olur.

25 Bağın yüksek dayanıklığı sayesinde (dissosasyon enerjisi 565 kJ/mol) HF ' un atomlara termiki parçalanması 3500°C ' den fazla sıcaklıkta hissedilebilir. Hidrojen florür, florürlere sülfirik asitin etkisi ile elde edilir: CaF2 + H2SO4 = CaSO4 +2HF

26 Sıvı hidrojen florürün kendi içinde iyonlaşması önemsizdir (K = 2,07
Sıvı hidrojen florürün kendi içinde iyonlaşması önemsizdir (K = 2, ). Bu olay protonun (florür iyonunun) bir molekülden diğerine geçmesiyle mümkündür. Bu zaman solvatlaşmış floronyum - FH2+ ve florohidrojenat - HF2- iyonları oluşurlar: H - F H - F H - F <=> [H - F - ]+ + [F. . . H F]- veya HF HF HF <==> FH2+ + HF2-

27 Sıvı hidrojen florür çok güclü iyonlaştırıcı çözücüdür.
Su, I. grubun s- elementlerinin florürleri, sülfatları ve nitratları sıvı HF ' de iyi çözünürler, II. grubun s- elementlerinin analoji bileşikleri ise biraz zayıf çözünürler. Bu zaman çözünen maddeler HF moleküllerinden proton kopararak negatif HF2- iyonlarının konsantrasyonunu artırırlar, diğer deyişle, kendilerini baz gibi gösterirler. KNO3 + 2HF <==> K+ + HNO3 + HF2- Hatta bu durumda HNO3 baz gibi davranır: HNO3 + 2HF <==> NO3H2+ + HF2-

28 Suda iyonlaşmayan etanol sıvı hidrojen florürde, KOH ' un sudaki bazikliği kadar güclü baz olur:
C2H5OH + HF <==> C2H5OH2+ + HF2- Florür iyonların akseptorları: BF3, SbF5, sıvı HF ' de asit rolünü oynarlar: BF3+ 2HF = FH2+ + BF4- SbF5 + 2HF = FH2+ + SbF6-

29 Asitler çözüldüklerinde pozitif floronyum iyonlarının ( FH2+ ) konsantrsyonu artar:
3NaF + AlF3 = 3Na+ + AlF63- asidik bileşik gibi AlF3 + 3BF3 = Al3+ + 3BF4- bazik

30 Hidrojen florür suda istenilen miktarda çözünür
Hidrojen florür suda istenilen miktarda çözünür. Bu zaman HF molekülleri iyonlaşarak OH3+ ve F- iyonlarını oluştururlar. Bu iyonlar da HF molekülleri ile etkileşerek florohidrojenat iyonlarını oluştururlar: HF + H2O <==> OH3+ + F-, K = 7,2.10-4 HF + F- <==> HF2- , K = 5,1 veya toplam olarak 2HF + H2O <==> OH HF2-

31 HF çözeltisi (florür asiti) orta kuvvetli
asittir. Çözeltide H2F3-, H3F4-, HnFn+1- iyonları mevcut olduğundan HF asidi nötrallaşma süresi florürler değil, K[HF2] (erime noktası 239°C), K[H2F3] (erime noktası 62°C), K[H3F4] (erime noktası 66°C), K[H4F5] (erime noktası 72°C) tipli florohidrojenatlar oluşturur. Bu bileşikler çok iyi kristallenirler ve bozulmadan erirler. Polimer hidrojenat iyonları H-bağları sayesinde zigzağabenzer şekildedirler. Florohidrojenatların termiki bozunmasından HF elde edilir : K[HnFn+1] = K[Hn-1Fn] + HF

32 Hidrojen florür silisyum dioksitle reaksiyona girmektedir:
SiO2 (k) + 4HF (ç) = SiF4 (g) + 2H2O (s) Bu nedenle florür asitini cam kablarda değil, kurşun, kauçuk, polietilen veya parafinli kablarda saklanmaktadır. HF zehirlidir ve deri üzerine düştüğü zaman zor iyileşen yaralar açar. Florür asiti camın matlaştırılması için, metal dökümlerinin kumdan temizlenmesinde, florürlerin elde edilmesinde kullanılır. Hidrojen florürden temel olarak organik sentezlerde de istifade edirler.

33 Beni candan usandırdı cefâdan yâr usanmaz mı Felekler yandı âhımdan murâdım şem'i yanmaz mı Kamu bîmârına cânân deva-yı derd eder ihsan Niçün kılmaz bana derman beni bîmar sanmaz mı Şeb-i hicran yanar cânım döker kan çeşm-i giryânım Uyadır halkı efgânım gara bahtım uyanmaz mı Gûl-i ruhsârına karşu gözümden kanlu akar su Habîbim fasl-ı güldür bu akar sular bulanmaz mı Gâmım pinhan tutardım ben dedîler yâre kıl rûşen Desem ol bî-vefâ bilmen inanır mı inanmaz mı Değildim ben sana mâil sen ettin aklımı zâil Bana ta'n eyleyen gâfil seni görgeç utanmaz mı Fuzûlî rind-i şeydâdır hemîşe halka rüsvâdır Sorun kim bu ne sevdâdır bu sevdâdan usanmaz mı