氟化氫根離子的形成條件
在所有的元素中,要算氟最活潑了。氟是一種淡黃色的氣體,在常溫下,它幾乎能和所有的元素化合:大多數(shù)金屬都會被它腐蝕,甚至連黃金在受熱后,也會在氟氣中燃燒!如果把氟通入水中,它會把水中的氫奪走,放出氧氣。氟是1886年被人們發(fā)現(xiàn)的,在這以前,它被人們認(rèn)為是一種“死亡元素”,是碰不得的。
談氟色變的“死亡元素”
人們在1768年就發(fā)現(xiàn)了氫氟酸,認(rèn)為它里面有一種新元素,很多化學(xué)家都在實驗室里進(jìn)行實驗,試圖從氫氟酸中制出單質(zhì)氟來。
氫氟酸是氟化氫氣體的水溶液,它具有很強的腐蝕性,玻璃、銅、鐵等常見的東西都會被它“吃”掉,即使很不活潑的銀做容器,也不能安全地盛放它。氫氟酸能揮發(fā)出大量的氟化氫氣體,而氟化氫有劇毒,吸人少量,就非常痛苦。
盡管化學(xué)家們在實驗時采取了許多措施來防止氟化氫的毒害,但由于氫氟酸的腐蝕性過強,有一些化學(xué)家由于在實驗中吸入了過量的氟化氫氣體而死去了,還有許多的化學(xué)家由于中毒損害了身體健康,被迫放棄了實驗。
氟為什么總讓人見不到它的真面目呢?這是因為氟的化學(xué)性質(zhì)太活潑了,它在化合物中跟別的元素結(jié)合的能力特別強,沒有一種物質(zhì)能夠把它從化合物里的位置上分離出去。用化學(xué)反應(yīng)的方法,在當(dāng)時情況下,是完全不可能制出氟氣單質(zhì)來的,制來制去不過是氟從這一種化合物中轉(zhuǎn)移到另一種化合物中去而已。
氟
通常情況下氟氣是一種淺黃綠色的、有強烈助燃性的、刺激性毒氣,是已知的最強的氧化劑之一。是非金屬中最活潑的元素,氧化能力很強,能與大多數(shù)含氫的化合物如水、氨和除氦、氖氬以及少量氟化物外一切無論液態(tài)、固態(tài)、或氣態(tài)的化學(xué)物質(zhì)起反應(yīng)。
氟是人體內(nèi)重要的微量元素之一,骨和牙齒中含有人體內(nèi)氟的大部分,氟化物與人體生命活動及牙齒、骨骼組織代謝密切相關(guān)。氟是牙齒及骨骼不可缺少的成分,少量氟可以促進(jìn)牙齒琺瑯質(zhì)對細(xì)菌酸性腐蝕的抵抗力防止齲齒,因此水處理廠一般都會在自來水、飲用水中添加少量的氟。
由于當(dāng)時的科學(xué)水平有限,最后,大部分化學(xué)家都停止了實驗,人們在談到氟時都把它稱為“死亡元素”。
征服“死亡元素”
氟真的就是“死亡元素”嗎?答案是否定的,在1886年,英國化學(xué)家莫瓦桑在總結(jié)前人的經(jīng)驗教訓(xùn)并采用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)上終于制出了氟氣。
莫瓦桑采用金屬鉑制的電解容器,以鉑銥合金為電極,他認(rèn)為這些金屬的化學(xué)性質(zhì)極不活潑,絕大多數(shù)的化學(xué)藥品都不能腐蝕它,也不會發(fā)生反應(yīng),也很有可能不會被氟氣腐蝕。他在這一電解容器中,放入氫氟化鉀和無水液體氟化氫的混合物,充分運用冷卻劑冷卻到零下20多度,然后通上電流,讓容器里的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生分解反應(yīng)。聰明的莫瓦桑又想到,如果用玻璃導(dǎo)管和玻璃瓶來導(dǎo)出和收集氟氣是行不通的,因為他知道氫氟酸能腐蝕玻璃,這也是其他酸所沒有的特性,再根據(jù)氯氣的性質(zhì),他推斷出氟氣必會跟硅單質(zhì)發(fā)生劇烈的反應(yīng)。因此莫瓦桑便采用以硅單質(zhì)來檢驗氟氣存在的方法,當(dāng)他打開電解容器上用螢石做成的帽蓋,伸入一根硅條,這時在陽極的上面,硅條突然著火燃燒起來。這個現(xiàn)象表明陽極這一邊,已產(chǎn)生了大家盼望已久的氟氣。
活潑的氟終于被人類征服了。
▲莫瓦桑
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