フッ素とフッ化物の違いとは?分かりやすく解説!

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主な違い – フッ素とフッ素化合物の違い

フッ素はハロゲン族に属する化学元素です。

最も軽いハロゲンです。

フッ化物は、フッ素から形成される陰イオンです。

フッ素は化合物中にフッ化物アニオンの形で存在することが多い。

フッ素は地殻の中で13番目に多い化学元素であることが分かっています。

工業的に重要な鉱物は、蛍石、フルオラパタイト、氷晶石がほとんどです。

フッ素とフッ化物の化学的性質を考えると、その原子構造と化学的挙動に違いが見られます。

フッ素とフッ化物の主な違いは、電子の数です。

フッ素の電子の数は9であるのに対して、フッ化物の電子の数は10です。

フッ素とは

フッ素は、元素周期表の第7族に位置し、Fという記号で表される化学元素です。

したがって、フッ素は非金属が存在するpブロックに属します。

この元素の原子番号は9で、電子配置は1s22s22p5と与えられます。

p殻に5個の電子を持つので、1つのp軌道に不対電子が存在することになります。

したがって、フッ素は電子を1個得て陰イオンを作り、希ガスの電子配置(ネオン)を得て安定になることが容易です。

さらに、フッ素はこれまで発見された元素の中で最も電気陰性度が高い。

(電気陰性度の値は4.0)。

フッ素は地殻中に13番目に多く存在する化学元素であることが判明しています。

標準的な温度と圧力では、フッ素は2原子ガスとして存在します。

分子式は F2 で表されます。

純度の高い状態では、フッ素ガスは淡黄色の気体として現れる。

特徴的な(刺激的な)臭いがあります。

非常に反応性の高い気体です。

金属を非常に速く攻撃することができます。

フッ素には自然界に存在する同位体が1つだけあります:19F 同位体です。

この同位体は、原子核に9個の陽子と10個の中性子を持ちます。

この同位体は陽子9個、中性子10個を持つ原子核で、磁場に対して非常に強い誘引性を持っています。

フッ素は一般に鉱物の成分として含まれています。

最も一般的で工業的に有用な鉱物は螢石、fluorapatite および cryolite を含んでいます。

蛍石では、フッ素はカルシウムとの組合せにあります。

螢石の分子方式は CaF2 です。

他の鉱物の中でフッ素の主な供給源です。

図1:蛍石の一例

反応

  • フッ素は水素ガスと爆発的に反応する。

H2(g) + F2(g) → 2HF(g) * フッ素ガスは水と反応してHFガスと酸素ガスを生成する。

  • フッ素ガスは水と反応して、HFガスと酸素ガスを生成することができる。

2H2O(l) + 2F2(g) → 4HF(g) + O2(g) * フッ素ガスは水と反応して、HFガスと酸素ガスを生成することができます。

  • フッ素は簡単に唯一の酸化状態に還元される。酸化状態-1 したがって、フッ素は自分自身を還元することで、強い酸化剤として働く。

F2(g) + 2KClO3(aq) + H2O(l) → 2HF(g) + KClO4(aq)

  • フッ素は反応性が高いため、キセノン(Xe)のような希ガスと反応することもあります。

Xe(g) + F2(g) → XeF2(g)

フッ素は電気陰性度が高いため、極性のある共有結合またはイオン結合を形成します。

共有結合の場合、フッ素は単結合しか持つことができない。

フッ素の用途は、ポリマーやプラスチックの製造、ロケット燃料、エアコンなどです。

フッ素とは

フッ素は化学元素のフッ素から生成される陰イオンです。

フッ素の還元型です。

フッ化物には、F-という記号が与えられています。

フッ化物の電子配置は1s22s22p6です。

これはネオン(Ne)の電子配置と似ており、安定した電子配置です。

フッ化物はこれ以上還元されることはありません。

フッ化物の酸化状態は-1です。

酸化状態が0であるフッ素にのみ酸化されることができる。

フッ素はフッ素から形成されるため、負の電荷を持つ。

フッ素は9個の陽子と9個の電子を持っています。

フッ素に電子が1個追加されるとフッ素が生成されます。

余分な電子の電荷を中和するのに十分な数の陽子(正の電荷)がありません。

したがって、原子全体が負の電荷を帯び、陰イオンを形成する。

フッ化物という用語は、フッ化物陰イオンからなる化合物の名称としても使われることがあります;例えば、フッ化ナトリウム、フッ化カルシウムなどです。

いくつかの複雑な化合物では、フッ化物は2つの原子(ほとんどの場合、2つの金属)の間の橋渡し配位子として作用する。

多くの場合、フッ化物はイオン性化合物の陰イオンとして見出される。

例えば、金属ハロゲン化合物は他のハロゲン化合物よりもイオン性が高い。

上図において、-M-は金属原子、-F-はフッ化物です。

反応

フッ化物は塩基として作用することができる。

水溶液中では、フッ化物はプロトンと結合して弱い酸であるHFを形成することができる。

これは、フッ化物の共役酸です。

F-(aq)+H+(aq)→HF(aq)となります。

フッ化物アニオンの塩基性は以下のように与えることができる。

フッ化物アニオンと水分子の反応により、HFイオンとOH-イオンが生成する。

F-(aq) + H2O(l) → HF(aq) + OH-(aq)

アプリケーション

HF(フッ化水素酸)およびフッ化物塩は、フッ化物源として産業界で使用されています。

それらはフッ化炭素材料の生産で主に使用されます。

それとは別に、それはホスファターゼの活性のための抑制剤として生化学的なアッセイで使用されます。

フッ素とフッ素化合物の関係

フッ素から作られる陰イオンがフッ化物です。

フッ素はフッ素が還元されたものです。

フッ素は、主にフッ化物の形で化合物中に存在する。

フッ素とフッ化物の違い

定義

フッ素のこと。

フッ素は、記号Fで表される化学元素です。

フッ化物。

フッ素は、化学元素のフッ素から形成される陰イオンです。

電荷

フッ素 フッ素は中性に帯電している。

フッ化物。

フッ素は負に帯電している。

電子数

フッ素の場合 フッ素の電子数は9個。

フッ化物。

フッ化物の電子数は10個。

電子配置

フッ素。

フッ素の電子配置は1s22s22p5です。

フッ化物。

フッ化物の電子配置は1s22s22p6です。

酸化状態

フッ素。

フッ素の酸化状態はゼロです。

フッ化物。

フッ素の酸化状態は-1です。

半径

フッ素 フッ素の原子半径は約147pm。

フッ化物。

フッ素のイオン半径は約133pm。

結論

フッ素は、鉱物の成分として含まれています。

蛍石はフッ素の主な供給源です。

これがフッ素とフッ化物の違いです。

フッ素は、ほとんどのフッ素含有化合物において、フッ化物の形で見出されます。

そうでない場合、フッ素は二原子分子としてその気体相で見つけることができます。

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