El flúor forma moléculas diatómicas ( F
2) que son gaseosos a temperatura ambiente con una densidad de aproximadamente 1,3 veces la del aire. [1] [nota 1] Aunque a veces se cita como amarillo verdoso, el gas de flúor puro es en realidad un amarillo muy pálido. El color solo se puede observar en el gas de flúor concentrado cuando se mira hacia abajo del eje de los tubos largos, ya que parece transparente cuando se observa desde un lado en los tubos normales o si se deja escapar a la atmósfera. [3] El elemento tiene un olor característico "penetrante" que se nota en concentraciones tan bajas como 20 ppb . [ cita requerida ]
El flúor se condensa en un líquido amarillo brillante a -188 ° C (-307 ° F), [4] que está cerca de las temperaturas de condensación del oxígeno y el nitrógeno.
El estado sólido del flúor depende de las fuerzas de Van der Waals para mantener juntas las moléculas, [ cita requerida ] que, debido al pequeño tamaño de las moléculas de flúor , son relativamente débiles. En consecuencia, el estado sólido del flúor es más similar al del oxígeno o los gases nobles que al de los halógenos más pesados. [ cita requerida ]
El flúor se solidifica a −220 ° C (−363 ° F) [4] en una estructura cúbica , llamada beta-flúor. Esta fase es transparente y blanda, con importante desorden de las moléculas; su densidad es de 1,70 g / cm 3 . A -228 ° C (-378 ° F) el flúor experimenta una transición de fase sólido-sólido a una estructura monoclínica llamada alfa-flúor. Esta fase es opaca y dura, con capas de moléculas muy compactas, y es más densa a 1,97 g / cm 3 . [5] El cambio de fase de estado sólido requiere más energía que la transición del punto de fusión y puede ser violento, rompiendo muestras y reventando las ventanas del portamuestras. [6] [7]
El flúor sólido recibió un estudio significativo en las décadas de 1920 y 1930, pero relativamente menos hasta la década de 1960. La estructura cristalina del alfa-flúor dada, que todavía tiene cierta incertidumbre, data de un artículo de 1970 de Linus Pauling .
Fases de flúor a baja temperatura | Estructura de cristal alfa-flúor |
Notas
- ^ La densidad del aire a 100 kilopascales y 0 ° C es 1,2724 g / L. [2]
Citas
- ^ Jaccaud y col. 2005 , pág. 2.
- ^ Shelquist, Richard (2010). "Una introducción a los cálculos de densidad del aire y altitud de densidad" . Ingeniería Shelquist . Consultado el 29 de abril de 2011 .
- ^ Burdon, J .; Emson, B .; Edwards, AJ (1987). "¿Es el gas flúor realmente amarillo?". Revista de química del flúor . 34 (3–4): 471. doi : 10.1016 / S0022-1139 (00) 85188-X .
- ↑ a b Dean , 1999 , p. 523.
- ^ http://jcp.aip.org/resource/1/jcpsa6/v49/i4/p1902_s1
- ^ Joven, David A. (1975). Diagramas de fase de los elementos (informe). Saltador. pag. 10 . Consultado el 25 de febrero de 2016 .
- ^ Barrett, CS; Meyer, L .; Wasserman, J. (1967). "Diagrama de fase de argón-flúor". La Revista de Física Química . 47 (2): 740–743. Código bibliográfico : 1967JChPh..47..740B . doi : 10.1063 / 1.1711946 .
Referencias indexadas
- Dean, John A. (1999). Manual de química de Lange (15ª ed.). McGraw-Hill, Inc. ISBN 0-07-016190-9.
- Ullmann, Franz, ed. (2005). Enciclopedia de Química Industrial . Wiley-VCH . ISBN 978-3-527-30673-2.
- Jaccaud, Michael; Faron, Robert; Devilliers, Didier; Romano, René (2000). "Flúor". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . doi : 10.1002 / 14356007.a11_293 . ISBN 3527306730.
Otras lecturas
- Jordan, TH; Streib, WE; Lipscomb, WN (1964). "Estudio de difracción de rayos X de cristal único de β-flúor". La Revista de Física Química . 41 (3): 760. Código Bibliográfico : 1964JChPh..41..760J . doi : 10.1063 / 1.1725957 .
- Jordan, TH; Streib, WD; Smith, HW; Lipscomb, WN (1964). "Estudios monocristalinos de β-F2 y de γ-O2". Acta Crystallographica . 17 (6): 777. doi : 10.1107 / S0365110X6400202X .
- Meyer, L. (1968). "Estructura cristalina de α-flúor". La Revista de Física Química . 49 (4): 1902-1907. Código Bibliográfico : 1968JChPh..49.1902M . doi : 10.1063 / 1.1670323 .
- Pauling, L .; Keaveny, I .; Robinson, AB (1970). "La estructura cristalina del α-flúor". Revista de química del estado sólido . 2 (2): 225–227. Código bibliográfico : 1970JSSCh ... 2..225P . doi : 10.1016 / 0022-4596 (70) 90074-5 .
- Etters, RD; Kirin, D. (1986). "Comportamiento a alta presión del flúor molecular sólido a bajas temperaturas". La Revista de Química Física . 90 (19): 4670. doi : 10.1021 / j100410a041 .
- Kobashi, K .; Klein, ML (1980). "Vibraciones de celosía del sólido α-F2". Física molecular . 41 (3): 679. Código Bibliográfico : 1980MolPh..41..679K . doi : 10.1080 / 00268978000103071 .
- Inglés, CA; Venables, JA (1974). "La estructura de los sólidos moleculares diatómicos". Actas de la Royal Society A: Ciencias Matemáticas, Físicas e Ingeniería . 340 (1620): 57. Bibcode : 1974RSPSA.340 ... 57E . doi : 10.1098 / rspa.1974.0140 .
- http://www.osti.gov/bridge/servlets/purl/4010212-0BbwUC/4010212.pdf (diagramas de fase de los elementos)
- http://jcp.aip.org/resource/1/jcpsa6/v47/i2/p740_s1?isAuthorized=no (reventón del soporte de la muestra)
- NASA ADS: flúor sólido y cloro sólido: estructuras cristalinas y fuerzas intermoleculares por SC Nyburg