Фториды

Фтори́ды — химические соединения фтора с другими элементами. Фториды известны для всех элементов, кроме гелия и неона. К фторидам относят как бинарные соединения — ионные фториды (соли фтороводородной кислоты и металлов, ковалентные фториды переходных металлов в высших степенях окисления и фториды неметаллов), так и сложные неорганические соединения (фторангидриды кислот, комплексные фториды, гидрофториды металлов, фторированный графит).

Фториды металлов

Фториды щелочных, щелочноземельных металлов и переходных металлов в низших степенях окисления (трифториды (редкоземельных элементов) и (актиноидов), моно- ди- и трифториды d-элементов) имеют ионную структуру и являются солями (фтороводородной (плавиковой) кислоты). Для таких ионных фторидов характерны высокие значения энергии кристаллической решетки и, соответственно, высокие температуры плавления и кипения: для CaF₂ T_пл = ~2530^oC.

При увеличении степени окисления характер связи между фтором и металлом во фторидах переходных металлов становится ковалентным и соответственно изменяются свойства фторидов: так, например, (гексафторид урана) UF₆ при атмосферном давлении возгоняется при 56,4 °C и под давлением 1,44 МПа плавится при 64 °C.

Координационное число кристаллической решетки фторидов металлов зависит от размера катиона: в случае малого радиуса катиона координационное число равно четырём (например, для BeF₂ с тетраэдрическими окружением анионами фтора катиона бериллия), при увеличении радиуса катиона координационное число увеличивается до шести (например, UF₆ с (октаэдрическим) окружением атомами фтора атома урана).

Фториды неметаллов

Фториды неметаллов — жидкости или газы. Получение фторидов может быть выполнено путём взаимодействия фтора с элементами, воздействием фтороводорода на металлы и рядом других способов.

Получение фторидов

• Фториды большинства элементов можно получать взаимодействием простых веществ:

${\displaystyle {\mathsf {H_{2}+F_{2}\rightarrow 2HF}}}$

${\displaystyle {\mathsf {2Fe+3F_{2}\rightarrow 2FeF_{3}}}}$

• Ряд фторидов можно получать по реакциям обмена:

${\displaystyle {\mathsf {HF+KOH\rightarrow KF+H_{2}O}}}$

• Высшие фториды обычно получают из низших действием фтора:

${\displaystyle {\mathsf {ClF_{3}+F_{2}\rightarrow ClF_{5}}}}$

Применение, опасность применения

Фториды достаточно широко используются в промышленности:

• Один из главных источников получения свободного фтора методом электролиза — фторид кальция (CaF₂).
• Некоторые (фториды неметаллов применяются) в качестве окислителя ракетного топлива (ClF₃, ClF₅).
• Для изотопного разделения урана (UF₆).
• Для производства оптических стёкол ((LiF), MgF₂, CaF₂ и др.).
• Для фторирования органических и неорганических соединений (CoF₃, AgF, ClF₅)
• (Гексафторид серы) применяют в качестве газообразного диэлектрика.
• В стоматологии (например (Фторирование воды)).
• Все растворимые в воде фториды токсичны (за исключением малорастворимых, например, фторида кальция).

См. также

Литература

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Зефиров Н.С. и др.. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1998. — Т. 5 (Три-Ятр). — 783 с. — .