очки запахом.

Реакция фторирования протекает по цепному механизму с выделением большого количества тепла и сопровождается воспламенением и даже взрывом [846]. Конечные продукты фторирования достаточно устойчивы и инертны к фтору [204, 768].

Свойства атома фтора обусловливают возможность образования большого числа высших фторидов металлов. Одни метал14

Таблица 6 Термодинамические величины галогенов при 298°К

Галоген Энтальпия ДН°, ккал Свободная энергия &G. ккал Энтропия S°, ккал-град-1 Литература

F 18,9 14,8 37,9 [679]

F2 0,0 0,0 48,4

CI 29,1 25,4 39,5 [7601

Cl„ 0,0 0,0 53,9

Вг 26,7 19,7 41,8 [499]

Вга (г) 7,3 0,7 58,6

Вг2 (ж) 0,0 0,0 36,4

J 25,5 16,8 43,2 [760]

J2 (г) 14,9 4,6 62,3

h (ж) 0,0 0,0 27,8

лы реагируют со фтором при комнатной температуре, другие требуют нагревания. Устойчивость Ni, Си, Fe, Mg и А1 ко фтору связана с образованием прочной защитной пленки фторида на металлической поверхности.

Мягкое железо и нелегированные стали устойчивы к сухому фтору до температуры ~400°С.

15

Фтор легко реагирует с водородом, кремнием и углеродом с высоким тепловым эффектом:

На + F2 = 2HF(r) + 128,4 /скал; C + 2F2 = CF4 + 231 ктл-Si + 2 F2 = SiF4 + 370 ккал.

Непосредственно с кислородом фтор соединяется только в электрическом разряде.

Константы диссоциации для соединений фтора с водородом

и энергии решетки фторидов щелочных металлов даны в работах [601, 841]. v

Потенциалы ионизации и значения энтальпии приведены в в табл. 8 и 9.

Механизм взаимодействия фтора с влагой мало изучен. В зависимости от соотношения компонентов реакция протекает по трем направлениям [395," 431, 517, 565]:

Н20 f F2-^ 2HF + (0);

2H,0 + F,-»2HF + H,0,; HjO + 2F2 -» 2HF + F20.

Взаимодействие фтора с влагой воздуха происходит медленно, и скорость реакции зависит от температуры, молекулярного б

Таблица 9

Значения АН" (в ккал) для неионных фторидов [421, 513]

' ФТОРИД ART" ФТОРИД 4Й' ФТОРИД

HF 164,9 NF3 :9,4 SF4 173,8

BF3 270.1 PF3 218,3 SF„ 288,5

CF4 222,0 PF5 381,4 BrF, 102,5

SiF4 386,0

соотношения воды и фтора и от концентрации последнего. Образование F20 в обычных условиях практически не происходит.

Если с водородом фтор реагирует со взрывом даже при —252°С, то сера при температуре жидкого водорода не реагирует с твердым фтором. С жидким фтором сера соединяется с выделением пламени, а при обычной температуре реакция протекает еще энергичнее, при этом образуется SF6. Фосфор реагирует аналогично. Углерод в виде древесного угля в атмосфере фтора загорается уже при комнатной температуре; графит реагирует при температуре красного каления, а алмаз при этой температуре не реагирует.

Окислы металлов и некоторых неметаллов (Si02, В205) со фтором образуют фториды с освобождением кислорода, иногда же образуется озон. При действии фтора окислы неметаллов обычно дают фторокиси и фторангидриды. Однако СО и С02 вовсе не реагируют со фтором ни при каких условиях.

Гидриды при действии фтора образуют (со взрывом) фториды и фтороводород. Галоидные соединения выделяют под действием фтора галоген даже на холоду.

2 Аналитическая" '

Сульфиды, карбиды, силициды, борпды. фосфиды.цианиды и роданиды образуют фториды. Нитриды (ВХ и Ti\") реагируют лишь при нагревании.

Наиболее устойчивы ко фтору сульфаты, бораты и нитриты (реагируют только при нагревании). Силикаты, фосфаты п карбонаты взаимодействуют со фтором на .холоду.

Органические вещества сгорают во фторе, образуя фтор-\глероды и фтористый водород. Иногда можно получить при этом очень стойкие ко фтору фторуглероды как цепного, так и циклического строения. Так были получены многие фгоруетойчпвые высококачественные смазочные материалы и пластические массы. С помощью изотопов изучены различные обменные реакции С участием фтора. Такой изотопный обмен для ряда реагентов, содержащих фтор, Показан в табл. 10.

Фтористый водород бесцветен и обладает резким запахом. Температура кипения его — 19.5: С. затвердевания—83° С. На возд\.хе фтористый водород дымит вследствие образования с содержащимися в нем парами мелких капелек раствора. В жидком состоянии фтсристыг водород представляет собой бесцветную подвижную жидкость удельного веса 0.99. почти не проводящую этекгрпческого тока.

Ниже 20; С с водой фтористый водород смешивается в любых соотношениях. Многие неорганические соединения хорошо растворимы в жидком фтористом водороде, и растворы их могут служить проводниками электрического тока.

Свойства фтористого водорода резко отличаются от свойств других галондоводородов, что видно из табл. 11.

Термодинамические величины для фтористого водорода:

дд° = — 0,5 ДО = + 5,7

: — 20,8

,7-10-»

НЕКОТОРЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ФТОРА

Ниже рассматриваются ковалентные соединения фтора (HF и Ur-з); другие фториды описаны в главах, посвященных анализу соответствующих материалов

Фтористый водород

Технический безводный фтористый водород обычно получают действием серной кислоты на плавиковый шпат или на криолит при нагревании:

CaF2 + H