Fluor
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| Général | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nom, Symbole, Numéro | Fluor, F, 9 | ||||||||||||
| Série chimique | halogène | ||||||||||||
| Groupe, Période, Bloc | 17 (VII), 2, p | ||||||||||||
| Masse volumique à 0°C | 1,696 kg/m³ | ||||||||||||
| Dureté Mohs | ND | ||||||||||||
| Couleur | jaune verdâtre clair Image manquante F,9-thumb.jpg image:F,9-thumb.jpg | ||||||||||||
| Propriétés atomiques | |||||||||||||
| Masse atomique | 18,9984 u | ||||||||||||
| Rayon atomique (calc.) | 50 (42) pm | ||||||||||||
| Rayon de covalence | 71 pm | ||||||||||||
| Rayon de van der Waals | 147 pm | ||||||||||||
| Configuration électronique | [He]2s2 2p5 | ||||||||||||
| Nombre d'électrons par niveau d'énergie | 2, 7 | ||||||||||||
| États d'oxydation | -1 (acide fort) | ||||||||||||
| Structure cristalline | cubique | ||||||||||||
| Propriétés physiques | |||||||||||||
| État de la matière | gaz diamagnétique | ||||||||||||
| Température de fusion | 53,53 K | ||||||||||||
| Température de vaporisation | 85,03 K | ||||||||||||
| Volume molaire | 11,20×10-3 m³/mol | ||||||||||||
| Énergie de vaporisation | 3,2698 kJ/mol | ||||||||||||
| Énergie de fusion | 0,2552 kJ/mol | ||||||||||||
| Pression de vapeur | ND | ||||||||||||
| Vélocité du son | ND | ||||||||||||
| Divers | |||||||||||||
| Électronégativité (Pauling) | 3,98 | ||||||||||||
| Chaleur massique | 824 J/(kg.K) | ||||||||||||
| Conductivité électrique | ND | ||||||||||||
| Conductivité thermique | 0,0279 W/(m.K) | ||||||||||||
| 1er potentiel d'ionisation | 1681,0 kJ/mol | ||||||||||||
| 2e potentiel d'ionisation | 3374,2 kJ/mol | ||||||||||||
| 3e potentiel d'ionisation | 6050,4 kJ/mol | ||||||||||||
| 4e potentiel d'ionisation | 8407,7 kJ/mol | ||||||||||||
| 5e potentiel d'ionisation | 11022,7 kJ/mol | ||||||||||||
| 6e potentiel d'ionisation | 15164,1 kJ/mol | ||||||||||||
| 7e potentiel d'ionisation | 17868 kJ/mol | ||||||||||||
| 8e potentiel d'ionisation | 92038,1 kJ/mol | ||||||||||||
| 9e potentiel d'ionisation | 106434,3 kJ/mol | ||||||||||||
| Isotopes les plus stables | |||||||||||||
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| Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire. | |||||||||||||
Le fluor est un élément chimique de symbole F et de numéro atomique 9.
C'est un gaz halogène jaune pâle, monovalent et toxique.
C'est l'élément chimique le plus réactif ; il possède la plus forte électronégativité.
Très dangereux, il provoque des brûlures au contact de la peau.
| Sommaire |
Histoire
Le fluor (du latin fluere signifiant flux ou fondant) est décrit par Georigius Agricola en 1529 sous sa forme de fluorite comme une substance utilisée pour promouvoir la fusion des métaux ou des minéraux.
En 1670 Schwandhard remarqua que le verre était attaqué lorsqu'il était exposé à de la fluorite traitée à l'acide. Karl Scheele ainsi que d'autres chercheurs plus tardifs tel que Humphry Davy, Gay-Lussac, Antoine Lavoisier, et le baron Louis Jacques Thénard firent tous des expériences avec de l'acide fluorhydrique (certaines se terminèrent en tragédie en raison de la dangerosité de ce produit).
Cet élément ne put être isolé pendant de nombreuses années, car, à peine séparé, il attaque immédiatement les restes de son composé. Ce n'est qu'en 1886 qu'Henri Moissan, après 74 ans d'efforts continus, obtint du fluor pur.
La première production commerciale eut lieu lors de la fabrication de la bombe atomique, dans le cadre du projet Manhattan lors de la Seconde Guerre mondiale, où l'hexafluorure d'uranium était utilisé pour séparer les différents isotopes de l'uranium. Ce procédé est d'ailleurs toujours utilisé dans les applications d'énergie nucléaire.
Propriétés
Le fluor pur est un gaz jaune pâle corrosif : c'est un oxydant puissant. C'est le plus réactif et le plus électronégatif de tous les éléments et forme des composés avec la plupart des autres éléments, y compris les gaz nobles xénon et radon.
Même dans des conditions de basse température et sans lumière, le fluor réagit explosivement avec le dihydrogène. Dans un jet de gaz fluor, le verre, les métaux, l'eau et d'autres substances brûlent avec une flamme lumineuse. Le fluor a une telle affinité pour la plupart des éléments, en particulier pour le silicium, qu'il ne peut ni être préparé ni être conservé dans des récipients de verre.
En solution, le fluor forme des ions fluorure F-.
Utilisation
Le fluor est utilisé dans la production de matières plastiques à faible coefficient de friction tel le Teflon, ainsi que pour les gaz caloriporteurs halons tel que le fréon.
Autres utilisations :
- l'acide fluorhydrique (HF) est utilisé pour opacifier le verre dans les ampoules électriques et dans d'autres produits,
- Le fluor monoatomique est utilisé pour le « plasma ashing » dans la fabrication des semi-conducteurs,
- Avec d'autres composés, le fluor est utilisé dans la production d'uranium (avec l'hexafluorure) ainsi que dans la fabrication de plus d'une centaine de composés fluorés commerciaux, tel que le plastique haute température,
- les hydrochlorofluorocarbones sont utilisés de manière extensive dans les systèmes de réfrigération et d'air conditionné. Les chlorofluorocabones ont été bannis de ces applications à cause de leur contribution probable au trou de la couche d'ozone. Ces deux classes de composés sont des gaz à effet de serre,
- le fluorure de sodium a été utilisé comme insecticide, particulièrement contre les cafards.
- Des fluorures sont ajoutés aux dentifrices et dans certaines sources d'eau pour lutter contre les caries dentaires.