Entre los elementos, el flúor ocupa el puesto 24 en abundancia universal y el 13 en abundancia terrestre . La fluorita , la principal fuente mineral de flúor que dio nombre al elemento, se describió por primera vez en 1529; Como se agregaba a los minerales metálicos para reducir sus puntos de fusión para la fundición , el verbo latino fluo que significa " fluir " le dio su nombre al mineral. Propuesto como elemento en 1810, el flúor resultó difícil y peligroso de separar de sus compuestos, y varios de los primeros experimentadores murieron o sufrieron lesiones a causa de sus intentos. Recién en 1886 el químico francés Henri Moissan aisló el flúor elemental mediante electrólisis a baja temperatura , un proceso que todavía se emplea en la producción moderna. La producción industrial de gas flúor para el enriquecimiento de uranio , su mayor aplicación, comenzó durante el Proyecto Manhattan en la Segunda Guerra Mundial .
Debido al coste que supone refinar el flúor puro, la mayoría de las aplicaciones comerciales utilizan compuestos de flúor, y aproximadamente la mitad de la fluorita extraída se utiliza en la fabricación de acero . El resto de la fluorita se convierte en fluoruro de hidrógeno corrosivo de camino a varios fluoruros orgánicos, o en criolita , que desempeña un papel clave en el refinado del aluminio . Las moléculas que contienen un enlace carbono-flúor suelen tener una estabilidad química y térmica muy alta; sus usos principales son como refrigerantes , aislamiento eléctrico y utensilios de cocina, y PTFE (teflón). Los productos farmacéuticos como la atorvastatina y la fluoxetina contienen enlaces C-F. El ion fluoruro de las sales de fluoruro disueltas inhibe las caries dentales, por lo que se utiliza en la fluoración de pastas dentales y agua . Las ventas mundiales de fluoroquímicos ascienden a más de 15 mil millones de dólares al año. [ ¿ cuando? ] [ cita necesaria ]
Los átomos de flúor tienen nueve electrones, uno menos que el neón , y configuración electrónica 1s 2 2s 2 2p 5 : dos electrones en una capa interna llena y siete en una capa externa que requiere uno más para llenarse. Los electrones externos son ineficaces como protección nuclear y experimentan una carga nuclear efectiva alta de 9 - 2 = 7; esto afecta las propiedades físicas del átomo. [3]
La primera energía de ionización del flúor es la tercera más alta entre todos los elementos, detrás del helio y el neón, [17] lo que complica la eliminación de electrones de los átomos de flúor neutros. También tiene una alta afinidad electrónica , solo superada por el cloro , [18] y tiende a capturar un electrón para volverse isoelectrónico con el gas noble neón; [3] tiene la electronegatividad más alta de cualquier elemento reactivo. [19] Los átomos de flúor tienen un pequeño radio covalente de alrededor de 60 picómetros , similar a los de sus vecinos de época , el oxígeno y el neón. [20] [21] [nota 2]
Reactividad
Molécula de flúor 3D
La energía de enlace del diflúor es mucho menor que la del Cl 2o hermano 2y similar al enlace peróxido que se escinde fácilmente; esto, junto con la alta electronegatividad, explica la fácil disociación del flúor , su alta reactividad y sus fuertes enlaces con átomos que no son de flúor. [22] [23] Por el contrario, los enlaces a otros átomos son muy fuertes debido a la alta electronegatividad del flúor. Las sustancias no reactivas como el acero en polvo, los fragmentos de vidrio y las fibras de asbesto reaccionan rápidamente con el gas flúor frío; La madera y el agua se queman espontáneamente bajo un chorro de flúor. [5] [24]
Las reacciones del flúor elemental con metales requieren condiciones variables. Los metales alcalinos provocan explosiones y los metales alcalinotérreos muestran una actividad vigorosa en masa; Para evitar la pasivación por la formación de capas de fluoruro metálico, la mayoría de los demás metales, como el aluminio y el hierro, deben pulverizarse, [22] y los metales nobles requieren gas flúor puro a 300–450 °C (575–850 °F). [25] Algunos no metales sólidos (azufre, fósforo) reaccionan vigorosamente en flúor líquido. [26] El sulfuro de hidrógeno [26] y el dióxido de azufre [27] se combinan fácilmente con el flúor, este último a veces de forma explosiva; El ácido sulfúrico exhibe mucha menos actividad y requiere temperaturas elevadas. [28]
El hidrógeno , como algunos de los metales alcalinos, reacciona explosivamente con el flúor. [29] El carbono , como negro de humo , reacciona a temperatura ambiente para producir tetrafluorometano . El grafito se combina con flúor por encima de 400 °C (750 °F) para producir monofluoruro de carbono no estequiométrico ; Las temperaturas más altas generan fluorocarbonos gaseosos , a veces con explosiones. [30] El dióxido de carbono y el monóxido de carbono reaccionan a temperatura ambiente o justo por encima de ella, [31] mientras que las parafinas y otros productos químicos orgánicos generan reacciones fuertes: [32] incluso los haloalcanos completamente sustituidos , como el tetracloruro de carbono , normalmente incombustibles, pueden explotar. [33] Aunque el trifluoruro de nitrógeno es estable, el nitrógeno requiere una descarga eléctrica a temperaturas elevadas para que se produzca la reacción con el flúor, debido al triple enlace muy fuerte del nitrógeno elemental; [34] el amoníaco puede reaccionar explosivamente. [35] [36] El oxígeno no se combina con el flúor en condiciones ambientales, pero se puede hacer reaccionar mediante descarga eléctrica a bajas temperaturas y presiones; los productos tienden a desintegrarse en sus elementos constituyentes cuando se calientan. [37] [38] [39] Los halógenos más pesados [40] reaccionan fácilmente con el flúor al igual que el gas noble radón ; [41] de los demás gases nobles, sólo reaccionan el xenón y el criptón , y sólo en condiciones especiales. [42] El argón no reacciona con el gas flúor; sin embargo, sí forma un compuesto con el flúor, el fluorhidruro de argón .
Etapas
Estructura cristalina del β-flúor. Las esferas indican F 2moléculas que pueden adoptar cualquier ángulo. Otras moléculas están constreñidas a planos.Animación que muestra la estructura cristalina del betaflúor. Las moléculas en las caras de la celda unitaria tienen rotaciones limitadas a un plano.
A temperatura ambiente, el flúor es un gas de moléculas diatómicas , [5] de color amarillo pálido cuando está puro (a veces descrito como amarillo verdoso). [43] Tiene un olor acre y penetrante característico similar al halógeno detectable a 20 ppb . [44] El flúor se condensa en un líquido amarillo brillante a -188 °C (-306 °F), una temperatura de transición similar a las del oxígeno y el nitrógeno. [45]
El flúor tiene dos formas sólidas, α- y β-flúor. Este último cristaliza a -220 °C (-364 °F) y es transparente y blando, con la misma estructura cúbica desordenada del oxígeno sólido recién cristalizado, [45] [nota 3] a diferencia de los sistemas ortorrómbicos de otros halógenos sólidos. [49] [50] Un enfriamiento adicional a -228 °C (-378 °F) induce una transición de fase hacia α-flúor opaco y duro, que tiene una estructura monoclínica con capas densas y anguladas de moléculas. La transición de β- a α-flúor es más exotérmica que la condensación de flúor y puede ser violenta. [49] [50] [nota 4]
Entre los elementos más ligeros, el valor de abundancia del flúor de 400 ppb (partes por billón), el número 24 entre los elementos del universo, es excepcionalmente bajo: otros elementos, desde el carbono hasta el magnesio, son veinte o más veces más comunes. [59] Esto se debe a que los procesos de nucleosíntesis estelar evitan el flúor, y cualquier átomo de flúor creado de otra manera tiene secciones transversales nucleares altas , lo que permite colisiones con hidrógeno o helio para generar oxígeno o neón respectivamente. [59] [60]
Más allá de esta existencia transitoria, se han propuesto tres explicaciones para la presencia de flúor: [59] [61]
el viento solar de las estrellas Wolf-Rayet podría alejar el flúor de cualquier átomo de hidrógeno o helio; o
El flúor se basa en las corrientes de convección que surgen de la fusión en estrellas asintóticas de rama gigante .
Tierra
El flúor es el decimotercer elemento más común en la corteza terrestre con 600 a 700 ppm (partes por millón) en masa. [62] Aunque se cree que no ocurre naturalmente, se ha demostrado que el flúor elemental está presente como una oclusión en la antozonita, una variante de la fluorita. [63] La mayor parte del flúor existe como minerales que contienen fluoruro. La fluorita , la fluorapatita y la criolita son las más importantes desde el punto de vista industrial. [62] [64] Fluorita ( CaF 2), también conocido como espato flúor, abundante en todo el mundo, es la principal fuente de fluoruro y, por tanto, de flúor. China y México son los principales proveedores. [64] [65] [66] [67] [68] La fluorapatita (Ca 5 (PO 4 ) 3 F), que contiene la mayor parte del fluoruro del mundo, es una fuente involuntaria de fluoruro como subproducto de la producción de fertilizantes. [64] Criolita ( Na 3alf 6), utilizado en la producción de aluminio, es el mineral más rico en flúor. Las fuentes naturales económicamente viables de criolita se han agotado y ahora la mayor parte se sintetiza comercialmente. [64]
Fluorita: Masa globular rosa con facetas cristalinas
Fluorapatita: Cristal prismático largo, de brillo opaco , que sobresale, en ángulo, de la matriz de roca similar a un agregado.
Criolita: un contorno en forma de paralelogramo con moléculas diatómicas dispuestas en dos capas.
Otros minerales como el topacio contienen flúor. Los fluoruros, a diferencia de otros haluros, son insolubles y no se encuentran en concentraciones comercialmente favorables en aguas salinas. [64] Se han detectado trazas de organofluorados de origen incierto en erupciones volcánicas y manantiales geotermales. [69] La existencia de flúor gaseoso en los cristales, sugerida por el olor a antozonita triturada , es polémica; [70] [63] un estudio de 2012 informó la presencia de 0,04% F 2en peso en antozonita, atribuyendo estas inclusiones a la radiación procedente de la presencia de ínfimas cantidades de uranio . [63]
En 1529, Georgius Agricola describió la fluorita como un aditivo utilizado para reducir el punto de fusión de los metales durante la fundición . [71] [72] [nota 6] Escribió la palabra latina fluorēs ( flúor, flujo) para rocas de fluorita. Más tarde, el nombre evolucionó a espato flúor (todavía de uso común) y luego a fluorita . [65] [76] [77] Posteriormente se determinó que la composición de la fluorita era difluoruro de calcio . [78]
El ácido fluorhídrico se utilizó para grabar vidrio desde 1720 en adelante. [nota 7] Andreas Sigismund Marggraf lo caracterizó por primera vez en 1764 cuando calentó fluorita con ácido sulfúrico y la solución resultante corroyó su recipiente de vidrio. [80] [81] El químico sueco Carl Wilhelm Scheele repitió el experimento en 1771 y llamó al producto ácido fluss-spats-syran (ácido flúor). [81] [82] En 1810, el físico francés André-Marie Ampère sugirió que el hidrógeno y un elemento análogo al cloro constituían ácido fluorhídrico. [83] También propuso en una carta a Sir Humphry Davy fechada el 26 de agosto de 1812 que esta sustancia entonces desconocida podría denominarse flúor a partir del ácido flúor y el sufijo -ina de otros halógenos. [84] [85] Esta palabra, a menudo con modificaciones, se utiliza en la mayoría de los idiomas europeos; sin embargo, los griegos, los rusos y algunos otros, siguiendo la sugerencia posterior de Ampère, utilizan el nombre ftor o derivados, del griego φθόριος ( phthorios , destructivo). [86] El nuevo nombre latino fluorum dio al elemento su símbolo actual F ; Fl se utilizó en los primeros artículos. [87] [nota 8]
Aislamiento
Dibujo de 1887 del aparato de Moissan.
Los estudios iniciales sobre el flúor fueron tan peligrosos que varios experimentadores del siglo XIX fueron considerados "mártires del flúor" después de sus desgracias con el ácido fluorhídrico. [nota 9] El aislamiento del flúor elemental se vio obstaculizado por la extrema corrosividad tanto del flúor elemental como del fluoruro de hidrógeno, así como por la falta de un electrolito simple y adecuado . [78] [88] Edmond Frémy postuló que la electrólisis del fluoruro de hidrógeno puro para generar flúor era factible e ideó un método para producir muestras anhidras a partir de bifluoruro de potasio acidificado ; en cambio, descubrió que el fluoruro de hidrógeno (seco) resultante no conducía electricidad. [78] [88] [89] El antiguo alumno de Frémy, Henri Moissan, perseveró y, después de muchas pruebas y errores, descubrió que una mezcla de bifluoruro de potasio y fluoruro de hidrógeno seco era un conductor que permitía la electrólisis. Para evitar la rápida corrosión del platino en sus celdas electroquímicas , enfrió la reacción a temperaturas extremadamente bajas en un baño especial y forjó celdas a partir de una mezcla más resistente de platino e iridio , y usó tapones de fluorita. [88] [90] En 1886, después de 74 años de esfuerzo por parte de muchos químicos, Moissan aisló el flúor elemental. [89] [91]
En 1906, dos meses antes de su muerte, Moissan recibió el Premio Nobel de Química , [92] con la siguiente cita: [88]
[E]n reconocimiento a los grandes servicios prestados por él en su investigación y aislamiento del elemento flúor... El mundo entero ha admirado la gran habilidad experimental con la que usted ha estudiado esa bestia salvaje entre los elementos. [nota 10]
La división Frigidaire de General Motors (GM) experimentó con refrigerantes de clorofluorocarbono a finales de la década de 1920, y Kinetic Chemicals se formó como una empresa conjunta entre GM y DuPont en 1930 con la esperanza de comercializar Freón-12 ( CCl) . 2F 2) como uno de esos refrigerantes . Reemplazó compuestos anteriores y más tóxicos, aumentó la demanda de refrigeradores de cocina y se volvió rentable; en 1949, DuPont había comprado Kinetic y comercializado varios otros compuestos de freón . [81] [93] [94] [95] El politetrafluoroetileno (teflón) fue descubierto fortuitamente en 1938 por Roy J. Plunkett mientras trabajaba en refrigerantes en Kinetic, y su superlativa resistencia química y térmica le permitió acelerar su comercialización y producción en masa en 1941. [81] [93] [ 94]
La producción a gran escala de flúor elemental comenzó durante la Segunda Guerra Mundial. Alemania utilizó electrólisis a alta temperatura para producir toneladas del planificado trifluoruro de cloro incendiario [96] y el Proyecto Manhattan utilizó enormes cantidades para producir hexafluoruro de uranio para el enriquecimiento de uranio. Desde la UF 6Es tan corrosivo como el flúor, las plantas de difusión gaseosa requerían materiales especiales: níquel para las membranas, fluoropolímeros para las juntas y fluorocarbonos líquidos como refrigerantes y lubricantes. Esta floreciente industria nuclear impulsó posteriormente el desarrollo de fluoroquímicos en la posguerra. [97]
Compuestos
El flúor tiene una rica química que abarca dominios orgánicos e inorgánicos. Se combina con metales, no metales, metaloides y la mayoría de los gases nobles [98] y asume casi exclusivamente un estado de oxidación de -1. [nota 11] La alta afinidad electrónica del flúor da como resultado una preferencia por los enlaces iónicos ; cuando forma enlaces covalentes , estos son polares, y casi siempre simples . [101] [102] [nota 12]
Los enlaces covalentes cobran importancia por primera vez en los tetrafluoruros : los de circonio , hafnio [109] [110] y varios actínidos [111] son iónicos con altos puntos de fusión, [112] [nota 13] mientras que los de titanio , [115] vanadio , [116] y el niobio son poliméricos, [117] y se funden o descomponen a no más de 350 °C (660 °F). [118] Los pentafluoruros continúan esta tendencia con sus polímeros lineales y complejos oligoméricos . [119] [120] [121] Se conocen trece hexafluoruros metálicos, [nota 14] todos octaédricos y en su mayoría sólidos volátiles, excepto MoF líquido. 6y ReF6, y WF gaseoso6. [122] [123] [124] El heptafluoruro de renio , el único heptafluoruro metálico caracterizado , es un sólido molecular de bajo punto de fusión con geometría molecular bipiramidal pentagonal . [125] Los fluoruros metálicos con más átomos de flúor son particularmente reactivos. [126]
Hidrógeno
Puntos de ebullición de haluros de hidrógeno y calcogenuros, que muestran valores inusualmente altos para el fluoruro de hidrógeno y el agua.
El hidrógeno y el flúor se combinan para producir fluoruro de hidrógeno, en el que moléculas discretas forman grupos mediante enlaces de hidrógeno, que se parecen más al agua que al cloruro de hidrógeno . [127] [128] [129] Hierve a una temperatura mucho más alta que los haluros de hidrógeno más pesados y, a diferencia de ellos, es miscible con agua. [130] El fluoruro de hidrógeno se hidrata fácilmente al contacto con el agua para formar fluoruro de hidrógeno acuoso, también conocido como ácido fluorhídrico. A diferencia de los otros ácidos halogenhídricos, que son fuertes , el ácido fluorhídrico es un ácido débil en bajas concentraciones. [131] [nota 15] Sin embargo, puede atacar el vidrio, algo que los otros ácidos no pueden hacer. [133]
Otros no metales reactivos
Trifluoruro de cloro , cuyo potencial corrosivo enciende el amianto, el hormigón, la arena y otros retardadores de fuego [134]
Los fluoruros binarios de metaloides y no metales del bloque p son generalmente covalentes y volátiles, con reactividades variables. Los no metales del período 3 y más pesados pueden formar fluoruros hipervalentes . [135]
El trifluoruro de boro es plano y posee un octeto incompleto. Funciona como un ácido de Lewis y se combina con bases de Lewis como el amoníaco para formar aductos . [136] El tetrafluoruro de carbono es tetraédrico e inerte; [nota 16] sus grupos análogos, tetrafluoruro de silicio y germanio, también son tetraédricos [137] pero se comportan como ácidos de Lewis. [138] [139] Los pnictógenos forman trifluoruros que aumentan en reactividad y basicidad con mayor peso molecular, aunque el trifluoruro de nitrógeno resiste la hidrólisis y no es básico. [140] Los pentafluoruros de fósforo, arsénico y antimonio son más reactivos que sus respectivos trifluoruros, siendo el pentafluoruro de antimonio el ácido de Lewis neutro más fuerte conocido, sólo detrás del pentafluoruro de oro . [119] [141] [142]
Los calcógenos tienen diversos fluoruros: se han informado difluoruros inestables para el oxígeno (el único compuesto conocido con oxígeno en un estado de oxidación de +2), azufre y selenio; Existen tetrafluoruros y hexafluoruros para el azufre, el selenio y el telurio. Estos últimos están estabilizados por más átomos de flúor y átomos centrales más ligeros, por lo que el hexafluoruro de azufre es especialmente inerte. [143] [144] El cloro, el bromo y el yodo pueden formar mono, tri y pentafluoruros, pero sólo el heptafluoruro de yodo se ha caracterizado entre los posibles heptafluoruros interhalógenos . [145] Muchos de ellos son poderosas fuentes de átomos de flúor, y las aplicaciones industriales que utilizan trifluoruro de cloro requieren precauciones similares a las que utilizan flúor. [146] [147]
Gases nobles
Estos cristales de tetrafluoruro de xenón fueron fotografiados en 1962. La síntesis del compuesto, al igual que la del hexafluoroplatinato de xenón, sorprendió a muchos químicos. [148]
Los gases nobles , al tener capas electrónicas completas, desafiaron la reacción con otros elementos hasta 1962, cuando Neil Bartlett informó sobre la síntesis del hexafluoroplatinato de xenón ; [149] Desde entonces se han aislado difluoruro de xenón , tetrafluoruro , hexafluoruro y múltiples oxifluoruros. [150] Entre otros gases nobles, el criptón forma un difluoruro , [151] y el radón y el flúor generan un sólido que se sospecha es difluoruro de radón . [152] [153] Los fluoruros binarios de gases nobles más ligeros son excepcionalmente inestables: el argón y el fluoruro de hidrógeno se combinan en condiciones extremas para dar fluorohidruro de argón . [42] El helio no tiene fluoruros de larga duración, [154] y nunca se ha observado fluoruro de neón; [155] Se ha detectado fluorhidruro de helio durante milisegundos a altas presiones y bajas temperaturas. [154]
Compuestos orgánicos
Capas inmiscibles de agua coloreada (arriba) y perfluoroheptano mucho más denso (abajo) en un vaso de precipitados; un pez dorado y un cangrejo no pueden traspasar el límite; los cuartos descansan en la parte inferior.Estructura química de Nafion , un fluoropolímero utilizado en pilas de combustible y muchas otras aplicaciones [156]
El enlace carbono-flúor es el más fuerte de la química orgánica [157] y proporciona estabilidad a los organofluorados. [158] Es casi inexistente en la naturaleza, pero se utiliza en compuestos artificiales. La investigación en esta área suele estar impulsada por aplicaciones comerciales; [159] los compuestos involucrados son diversos y reflejan la complejidad inherente a la química orgánica. [93]
Moléculas discretas
La sustitución de átomos de hidrógeno en un alcano por cada vez más átomos de flúor altera gradualmente varias propiedades: los puntos de fusión y ebullición disminuyen, la densidad aumenta, la solubilidad en hidrocarburos disminuye y la estabilidad general aumenta. Los perfluorocarbonos , [nota 17] en los que todos los átomos de hidrógeno están sustituidos, son insolubles en la mayoría de los disolventes orgánicos y reaccionan en condiciones ambientales sólo con sodio en amoníaco líquido. [160]
El término compuesto perfluorado se utiliza para lo que de otro modo sería un perfluorocarbono si no fuera por la presencia de un grupo funcional , [161] [nota 18] a menudo un ácido carboxílico . Estos compuestos comparten muchas propiedades con los perfluorocarbonos, como la estabilidad y la hidrofobicidad , [163] mientras que el grupo funcional aumenta su reactividad, permitiéndoles adherirse a superficies o actuar como tensioactivos . [164] Los fluorosurfactantes , en particular, pueden reducir la tensión superficial del agua más que sus análogos a base de hidrocarburos. Los fluorotelómeros , que tienen algunos átomos de carbono no fluorados cerca del grupo funcional, también se consideran perfluorados. [163]
Polímeros
Los polímeros exhiben los mismos aumentos de estabilidad que proporciona la sustitución de flúor (por hidrógeno) en moléculas discretas; sus puntos de fusión generalmente también aumentan. [165] Politetrafluoroetileno (PTFE), el fluoropolímero y perfluoro análogo más simple del polietileno con unidad estructural – CF 2–, demuestra este cambio como se esperaba, pero su altísimo punto de fusión dificulta su moldeo. [166] Varios derivados de PTFE son menos tolerantes a la temperatura pero más fáciles de moldear: el etileno propileno fluorado reemplaza algunos átomos de flúor con grupos trifluorometilo , los alcanos perfluoroalcoxi hacen lo mismo con grupos trifluorometoxi , [166] y Nafion contiene cadenas laterales de perfluoroéter rematadas con grupos de ácido sulfónico. . [167] [168] Otros fluoropolímeros retienen algunos átomos de hidrógeno; El fluoruro de polivinilideno tiene la mitad de átomos de flúor que el PTFE y el fluoruro de polivinilo tiene una cuarta parte, pero ambos se comportan de manera muy parecida a los polímeros perfluorados. [169]
El HF gaseoso puede entonces absorberse en agua o licuarse. [171]
Alrededor del 20% del HF fabricado es un subproducto de la producción de fertilizantes, que produce ácido hexafluorosilícico (H 2 SiF 6 ), que puede degradarse para liberar HF térmicamente y por hidrólisis:
El método de Moissan se utiliza para producir cantidades industriales de flúor, mediante la electrólisis de una mezcla de bifluoruro de potasio y fluoruro de hidrógeno : los iones de hidrógeno se reducen en un cátodo de un recipiente de acero y los iones de fluoruro se oxidan en un ánodo de bloque de carbono , a una tensión de entre 8 y 12 voltios, para generar gas hidrógeno y flúor respectivamente. [66] [172] Las temperaturas son elevadas, el KF•2HF se funde a 70 °C (158 °F) y se electroliza a 70–130 °C (158–266 °F). El KF, que actúa para proporcionar conductividad eléctrica, es esencial ya que el HF puro no puede electrolizarse porque prácticamente no es conductor. [81] [173] [174] El flúor se puede almacenar en cilindros de acero que tienen interiores pasivados, a temperaturas inferiores a 200 °C (392 °F); de lo contrario, se puede utilizar níquel. [81] [175] Las válvulas reguladoras y las tuberías están hechas de níquel; estas últimas posiblemente utilicen Monel en su lugar. [176] Se debe realizar una pasivación frecuente, junto con la estricta exclusión de agua y grasas. En el laboratorio, la cristalería puede transportar gas flúor a baja presión y en condiciones anhidras; [176] algunas fuentes recomiendan en cambio sistemas de níquel-Monel-PTFE. [177]
Rutas de laboratorio
Mientras se preparaba para una conferencia de 1986 para celebrar el centenario del logro de Moissan, Karl O. Christe razonó que la generación química de flúor debería ser factible ya que algunos aniones de fluoruro metálico no tienen contrapartes neutras estables; su acidificación potencialmente desencadena la oxidación. Ideó un método que desprende flúor con alto rendimiento y presión atmosférica: [178]
Christe comentó más tarde que los reactivos "se conocían desde hacía más de 100 años e incluso Moissan podría haber ideado este esquema". [179] Todavía en 2008, algunas referencias todavía afirmaban que el flúor era demasiado reactivo para cualquier aislamiento químico. [180]
Aplicaciones industriales
La minería de fluorita, que suministra la mayor parte del flúor a nivel mundial, alcanzó su punto máximo en 1989, cuando se extrajeron 5,6 millones de toneladas métricas de mineral. Las restricciones a los clorofluorocarbonos redujeron esa cifra a 3,6 millones de toneladas en 1994; Desde entonces, la producción ha ido aumentando. En 2003 se generaron alrededor de 4,5 millones de toneladas de mineral y unos ingresos de 550 millones de dólares EE.UU .; informes posteriores estimaron las ventas mundiales de fluoroquímicos en 2011 en 15 mil millones de dólares y predijeron cifras de producción para 2016-18 de 3,5 a 5,9 millones de toneladas e ingresos de al menos 20 mil millones de dólares. [81] [181] [182] [183] [184] La flotación por espuma separa la fluorita extraída en dos grados metalúrgicos principales de igual proporción: 60-85% de metspar puro se usa casi en su totalidad en la fundición de hierro, mientras que 97%+ de espato ácido puro se usa principalmente convertido en fluoruro de hidrógeno, un intermediario industrial clave . [66] [81] [185]
Diagrama en el que se puede hacer clic de la industria fluoroquímica según flujos másicos.SF 6Transformadores de corriente en un ferrocarril ruso
Cada año se producen al menos 17.000 toneladas métricas de flúor. Cuesta sólo entre 5 y 8 dólares por kilogramo como uranio o hexafluoruro de azufre, pero muchas veces más como elemento debido a los desafíos de manipulación. La mayoría de los procesos que utilizan flúor libre en grandes cantidades emplean generación in situ bajo integración vertical . [186]
La mayor aplicación del gas flúor, con un consumo de hasta 7.000 toneladas métricas al año, es la preparación de UF. 6para el ciclo del combustible nuclear . El flúor se utiliza para fluorar el tetrafluoruro de uranio , que a su vez se forma a partir de dióxido de uranio y ácido fluorhídrico. [186] El flúor es monoisotópico, por lo que cualquier diferencia de masa entre UF 6Las moléculas se deben a la presencia de235 U o238 U , que permite el enriquecimiento de uranio mediante difusión gaseosa o centrífuga de gas . [5] [66] Alrededor de 6.000 toneladas métricas por año se destinan a la producción del dieléctrico inerte SF. 6para transformadores de alto voltaje y disyuntores, eliminando la necesidad de bifenilos policlorados peligrosos asociados con dispositivos llenos de aceite . [187] Varios compuestos de flúor se utilizan en electrónica: hexafluoruro de renio y tungsteno en la deposición química de vapor , tetrafluorometano en el grabado con plasma [188] [189] [190] y trifluoruro de nitrógeno en equipos de limpieza. [66] El flúor también se utiliza en la síntesis de fluoruros orgánicos, pero su reactividad a menudo requiere una conversión primero al ClF, más suave. 3, BrF 3, o si 5, que en conjunto permiten una fluoración calibrada. En su lugar, los productos farmacéuticos fluorados utilizan tetrafluoruro de azufre . [66]
Fluoruros inorgánicos
La extracción de aluminio depende fundamentalmente de la criolita
Al igual que con otras aleaciones de hierro, se añaden alrededor de 3 kg (6,5 libras) de metspar a cada tonelada métrica de acero; los iones de fluoruro reducen su punto de fusión y viscosidad . [66] [191] Además de su función como aditivo en materiales como esmaltes y revestimientos de varillas de soldadura, la mayoría de los espatos ácidos reaccionan con ácido sulfúrico para formar ácido fluorhídrico, que se utiliza en el decapado de acero , el grabado de vidrio y el craqueo de alcanos . [66] Un tercio del HF se destina a la síntesis de criolita y trifluoruro de aluminio , ambos flujos en el proceso Hall-Héroult para la extracción de aluminio; la reposición es necesaria debido a sus reacciones ocasionales con el aparato de fundición. Cada tonelada métrica de aluminio requiere alrededor de 23 kg (51 lb) de fundente. [66] [192] Los fluorosilicatos consumen la segunda porción más grande, mientras que el fluorosilicato de sodio se utiliza en la fluoración del agua y en el tratamiento de efluentes de lavandería, y como intermediario en el camino hacia la criolita y el tetrafluoruro de silicio. [193] Otros fluoruros inorgánicos importantes incluyen los de cobalto , níquel y amonio . [66] [104] [194]
Fluoruros orgánicos
Los organofluoruros consumen más del 20% de la fluorita extraída y más del 40% del ácido fluorhídrico, predominando los gases refrigerantes y los fluoropolímeros aumentando su participación en el mercado. [66] [195] Los tensioactivos son una aplicación menor pero generan más de mil millones de dólares en ingresos anuales. [196] Debido al peligro de las reacciones directas entre hidrocarburos y flúor por encima de -150 °C (-240 °F), la producción industrial de fluorocarbonos es indirecta, principalmente a través de reacciones de intercambio de halógenos como la fluoración Swarts , en la que los clorocarbonos se sustituyen por flúor por fluoruro de hidrógeno bajo catalizadores. La fluoración electroquímica somete los hidrocarburos a electrólisis en fluoruro de hidrógeno, y el proceso Fowler los trata con portadores sólidos de flúor como el trifluoruro de cobalto . [93] [197]
Gases refrigerantes
Los refrigerantes halogenados, denominados freones en contextos informales, [nota 19] se identifican mediante números R que indican la cantidad de flúor, cloro, carbono e hidrógeno presentes. [66] [198] Los clorofluorocarbonos (CFC) como R-11 , R-12 y R-114 alguna vez dominaron los organofluorados, y su producción alcanzó su punto máximo en la década de 1980. Utilizados para sistemas de aire acondicionado, propulsores y disolventes, su producción estaba por debajo de una décima parte de este pico a principios de la década de 2000, después de una prohibición internacional generalizada. [66] Los hidroclorofluorocarbonos (HCFC) y los hidrofluorocarbonos (HFC) se diseñaron como sustitutos; su síntesis consume más del 90% del flúor en la industria orgánica. Los HCFC importantes incluyen el R-22, el clorodifluorometano y el R-141b . El principal HFC es el R-134a [66] con un nuevo tipo de molécula HFO-1234yf , una hidrofluoroolefina (HFO) que está adquiriendo importancia debido a su potencial de calentamiento global de menos del 1% del HFC-134a. [199]
Polímeros
Los tejidos tratados con fluorosurfactantes suelen ser hidrófobos .
En 2006 y 2007 se produjeron alrededor de 180.000 toneladas métricas de fluoropolímeros, generando más de 3.500 millones de dólares de ingresos al año. [200] El mercado global se estimó en poco menos de $ 6 mil millones en 2011. [201] Los fluoropolímeros solo pueden formarse polimerizando radicales libres. [165]
El politetrafluoroetileno (PTFE), a veces llamado por su nombre DuPont Teflón, [202] representa entre el 60% y el 80% en masa de la producción mundial de fluoropolímeros. [200] La aplicación más importante es el aislamiento eléctrico , ya que el PTFE es un excelente dieléctrico . También se utiliza en la industria química donde se necesita resistencia a la corrosión, en el revestimiento de tuberías, tubos y juntas. Otro uso importante es la tela de fibra de vidrio recubierta de PFTE para techos de estadios. La principal aplicación de consumo es para utensilios de cocina antiadherentes . [202] La película de PTFE sacudida se convierte en PTFE expandido (ePTFE), una membrana de poros finos a la que a veces se hace referencia con la marca Gore-Tex y que se utiliza para ropa impermeable, prendas protectoras y filtros ; Las fibras de ePTFE se pueden convertir en sellos y filtros de polvo . [202] Otros fluoropolímeros, incluido el etileno propileno fluorado , imitan las propiedades del PTFE y pueden sustituirlo; son más moldeables, pero también más costosos y tienen menor estabilidad térmica. Películas hechas de dos fluoropolímeros diferentes reemplazan al vidrio en las células solares. [202] [203]
Los ionómeros fluorados químicamente resistentes (pero costosos) se utilizan como membranas celulares electroquímicas, de las cuales el primer y más destacado ejemplo es Nafion . Desarrollado en la década de 1960, inicialmente se utilizó como material de pilas de combustible en naves espaciales y luego reemplazó a las pilas de proceso de cloro álcali basadas en mercurio . Recientemente, la aplicación de las pilas de combustible ha resurgido con esfuerzos para instalar pilas de combustible de membrana de intercambio de protones en los automóviles. [204] [205] [206] Los fluoroelastómeros como Viton son mezclas de fluoropolímeros reticulados que se utilizan principalmente en juntas tóricas ; [202] El perfluorobutano (C 4 F 10 ) se utiliza como agente extintor de incendios. [207]
Surfactantes
Los fluorosurfactantes son pequeñas moléculas organofluoradas que se utilizan para repeler el agua y las manchas. Aunque son caros (comparables con los productos farmacéuticos a 200-2000 dólares por kilogramo), en 2006 generaron más de mil millones de dólares en ingresos anuales; Solo Scotchgard generó más de 300 millones de dólares en 2000. [196] [208] [209] Los fluorosurfactantes son una minoría en el mercado general de surfactantes, la mayor parte del cual es absorbido por productos a base de hidrocarburos mucho más baratos. Las aplicaciones en pinturas se ven afectadas por los costos de composición ; este uso se valoró en sólo 100 millones de dólares en 2006. [196]
agroquímicos
Alrededor del 30% de los agroquímicos contienen flúor, [210] la mayoría de ellos herbicidas y fungicidas con algunos reguladores de cultivos . La sustitución del flúor, generalmente de un solo átomo o como máximo de un grupo trifluorometilo , es una modificación sólida con efectos análogos a los productos farmacéuticos fluorados: mayor tiempo de permanencia biológica, cruce de membranas y alteración del reconocimiento molecular. [211] La trifluralina es un ejemplo destacado, con un uso a gran escala en los EE. UU. como herbicida, [211] [212] pero se sospecha que es carcinógeno y ha sido prohibido en muchos países europeos. [213] El monofluoroacetato de sodio (1080) es un veneno para mamíferos en el que un hidrógeno de acetato de sodio se reemplaza por flúor; altera el metabolismo celular reemplazando el acetato en el ciclo del ácido cítrico . Sintetizado por primera vez a finales del siglo XIX, fue reconocido como insecticida a principios del siglo XX y posteriormente se utilizó en su uso actual. Nueva Zelanda, el mayor consumidor de 1080, lo utiliza para proteger los kiwis de la invasora zarigüeya común australiana . [214] Europa y Estados Unidos han prohibido el 1080. [215] [216] [nota 20]
Aplicaciones medicinales
Cuidado dental
Tratamiento con flúor tópico en Panamá
Los estudios de población desde mediados del siglo XX en adelante muestran que el fluoruro tópico reduce la caries dental . Esto se atribuyó inicialmente a la conversión de hidroxiapatita del esmalte dental en fluorapatita, más duradera, pero los estudios sobre dientes prefluorados refutaron esta hipótesis y las teorías actuales implican que el fluoruro ayuda al crecimiento del esmalte en caries pequeñas. [217] Después de estudios de niños en áreas donde el fluoruro estaba presente naturalmente en el agua potable, la fluoración controlada del suministro público de agua para combatir las caries [218] comenzó en la década de 1940 y ahora se aplica al agua que abastece al 6 por ciento de la población mundial, incluidos dos -tercios de los estadounidenses. [219] [220] Las revisiones de la literatura académica en 2000 y 2007 asociaron la fluoración del agua con una reducción significativa de las caries en los niños. [221] A pesar de tales respaldos y evidencia de que no hay efectos adversos aparte de la fluorosis dental en su mayoría benigna , [222] todavía existe oposición por motivos éticos y de seguridad. [220] [223] Los beneficios de la fluoración han disminuido, posiblemente debido a otras fuentes de fluoruro, pero aún son mensurables en grupos de bajos ingresos. [224] El monofluorofosfato de sodio y, a veces, el fluoruro de sodio o estaño (II) se encuentran a menudo en las pastas dentales fluoradas , introducidas por primera vez en los EE. UU. en 1955 y ahora omnipresentes en los países desarrollados, junto con enjuagues bucales, geles, espumas y barnices fluorados. [224] [225]
El veinte por ciento de los productos farmacéuticos modernos contienen flúor. [226] Uno de ellos, el reductor del colesterol atorvastatina (Lipitor), generó más ingresos que cualquier otro medicamento hasta que se convirtió en genérico en 2011. [227] La prescripción combinada para el asma Seretide , uno de los diez medicamentos con mayores ingresos a mediados de la década de 2000 , contiene dos ingredientes activos, uno de los cuales, la fluticasona , está fluorado. [228] Muchos medicamentos están fluorados para retrasar la inactivación y alargar los períodos de dosificación porque el enlace carbono-flúor es muy estable. [229] La fluoración también aumenta la lipofilia porque el enlace es más hidrófobo que el enlace carbono-hidrógeno , y esto a menudo ayuda a la penetración de la membrana celular y, por tanto, a la biodisponibilidad . [228]
un cuerpo completo18 F PET con glucosa marcada con flúor-18 radiactivo. El cerebro y los riñones normales absorben suficiente glucosa para obtener imágenes. Se observa un tumor maligno en la parte superior del abdomen. Se observa flúor radiactivo en la orina de la vejiga.
El flúor-18 se encuentra a menudo en trazadores radiactivos para tomografía por emisión de positrones, ya que su vida media de casi dos horas es suficiente para permitir su transporte desde las instalaciones de producción hasta los centros de imágenes. [240] El trazador más común es la fluorodesoxiglucosa [240] que, después de la inyección intravenosa, es absorbida por los tejidos que requieren glucosa, como el cerebro y la mayoría de los tumores malignos; [241] Luego se puede utilizar la tomografía asistida por computadora para obtener imágenes detalladas. [242]
Portadores de oxígeno
Los fluorocarbonos líquidos pueden contener grandes volúmenes de oxígeno o dióxido de carbono, más que la sangre, y han llamado la atención por sus posibles usos en sangre artificial y en la respiración líquida. [243] Debido a que los fluorocarbonos normalmente no se mezclan con agua, deben mezclarse en emulsiones (pequeñas gotas de perfluorocarbono suspendidas en agua) para usarse como sangre. [244] [245] Uno de esos productos, Oxycyte , ha pasado por ensayos clínicos iniciales. [246] Estas sustancias pueden ayudar a los atletas de resistencia y están prohibidas en los deportes; La casi muerte de un ciclista en 1998 provocó una investigación sobre sus abusos. [247] [248] Las aplicaciones de la respiración líquida con perfluorocarbono puro (que utiliza líquido de perfluorocarbono puro, no una emulsión de agua) incluyen ayudar a víctimas de quemaduras y bebés prematuros con pulmones deficientes. Se ha considerado el llenado pulmonar parcial y completo, aunque sólo el primero ha tenido pruebas significativas en humanos. [249] Un esfuerzo de Alliance Pharmaceuticals llegó a ensayos clínicos, pero fue abandonado porque los resultados no fueron mejores que las terapias normales. [250]
papel biológico
El flúor no es esencial para los seres humanos ni para otros mamíferos, pero se sabe que pequeñas cantidades son beneficiosas para fortalecer el esmalte dental (donde la formación de fluorapatita hace que el esmalte sea más resistente al ataque de los ácidos producidos por la fermentación bacteriana de los azúcares). Pequeñas cantidades de flúor pueden ser beneficiosas para la fortaleza ósea, pero esto último no se ha establecido definitivamente. [251] Tanto la OMS como el Instituto de Medicina de las Academias Nacionales de EE. UU. publican la cantidad diaria recomendada (CDR) y la ingesta máxima tolerada de flúor, que varía según la edad y el sexo. [252] [253]
Se han encontrado organofluorados naturales en microorganismos, plantas [69] y, recientemente, en animales. [254] El más común es el fluoroacetato , que se utiliza como defensa contra los herbívoros por al menos 40 plantas en África, Australia y Brasil. [215] Otros ejemplos incluyen ácidos grasos terminalmente fluorados , fluoroacetona y 2-fluorocitrato . [255] En 2002 se descubrió en bacterias una enzima que une el flúor al carbono, la adenosil-fluoruro sintasa.
Toxicidad
El flúor elemental es altamente tóxico para los organismos vivos. Sus efectos en los seres humanos comienzan en concentraciones inferiores a las 50 ppm de cianuro de hidrógeno [257] y son similares a los del cloro: [258] por encima de 25 ppm se produce una irritación significativa de los ojos y del sistema respiratorio, así como daños hepáticos y renales, que es el valor inmediato peligroso para la vida y la salud del flúor. [259] Los ojos y la nariz resultan gravemente dañados con 100 ppm, [259] y la inhalación de 1.000 ppm de flúor causará la muerte en minutos, [260] en comparación con 270 ppm de cianuro de hidrógeno. [261]
ácido fluorhídrico
Compuesto químico
Las quemaduras por ácido fluorhídrico pueden no ser evidentes durante un día, después del cual los tratamientos con calcio son menos efectivos. [263]
El ácido fluorhídrico es el más débil de los ácidos hidrohálicos y tiene un pKa de 3,2 a 25 °C. [264] El fluoruro de hidrógeno puro es un líquido volátil debido a la presencia de enlaces de hidrógeno, mientras que los otros haluros de hidrógeno son gases. Es capaz de atacar vidrio, hormigón, metales y materia orgánica. [265]
El ácido fluorhídrico es un veneno de contacto con mayores riesgos que muchos ácidos fuertes como el ácido sulfúrico, aunque es débil: permanece neutro en solución acuosa y por lo tanto penetra más rápido en los tejidos, ya sea por inhalación, ingestión o por la piel, y al menos nueve trabajadores estadounidenses murieron. en este tipo de accidentes entre 1984 y 1994. Reacciona con el calcio y el magnesio en la sangre provocando hipocalcemia y posible muerte por arritmia cardíaca . [266] La formación de fluoruro de calcio insoluble provoca un dolor intenso [267] y las quemaduras de más de 160 cm 2 (25 en 2 ) pueden causar una toxicidad sistémica grave. [268]
La exposición puede no ser evidente durante ocho horas para 50% HF, aumentando a 24 horas para concentraciones más bajas, y una quemadura puede ser inicialmente indolora ya que el fluoruro de hidrógeno afecta la función nerviosa. Si la piel ha estado expuesta al HF, el daño se puede reducir enjuagándola con un chorro de agua durante 10 a 15 minutos y quitándose la ropa contaminada. [269] A menudo se aplica gluconato de calcio a continuación, lo que proporciona iones de calcio para unirse con el fluoruro; Las quemaduras de la piel se pueden tratar con gel de gluconato de calcio al 2,5% o soluciones de enjuague especiales. [270] [271] [272] La absorción de ácido fluorhídrico requiere tratamiento médico adicional; El gluconato de calcio puede inyectarse o administrarse por vía intravenosa. El uso de cloruro de calcio (un reactivo común de laboratorio) en lugar de gluconato de calcio está contraindicado y puede provocar complicaciones graves. Puede ser necesaria la escisión o amputación de las partes afectadas. [268] [273]
ion fluoruro
Los fluoruros solubles son moderadamente tóxicos: 5 a 10 g de fluoruro de sodio, o 32 a 64 mg de iones de fluoruro por kilogramo de masa corporal, representan una dosis letal para los adultos. [274] Una quinta parte de la dosis letal puede causar efectos adversos para la salud, [275] y el consumo excesivo crónico puede provocar fluorosis esquelética , que afecta a millones de personas en Asia y África. [275] [276] El fluoruro ingerido forma ácido fluorhídrico en el estómago que es fácilmente absorbido por los intestinos, donde cruza las membranas celulares, se une al calcio e interfiere con varias enzimas, antes de la excreción urinaria . Los límites de exposición se determinan mediante pruebas de orina para determinar la capacidad del cuerpo para eliminar los iones de fluoruro. [275] [277]
Históricamente, la mayoría de los casos de intoxicación por fluoruro han sido causados por la ingestión accidental de insecticidas que contienen fluoruros inorgánicos. [278] La mayoría de las llamadas actuales a los centros de control de intoxicaciones por posible intoxicación por fluoruro provienen de la ingestión de pasta de dientes que contiene fluoruro. [275] El mal funcionamiento del equipo de fluoración del agua es otra causa: un incidente en Alaska afectó a casi 300 personas y mató a una persona. [279] Los peligros de la pasta de dientes se agravan para los niños pequeños, y los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades recomiendan supervisar a los niños menores de seis años cepillándose los dientes para que no traguen la pasta de dientes. [280] Un estudio regional examinó un año de informes de intoxicación por fluoruro en preadolescentes con un total de 87 casos, incluida una muerte por ingestión de insecticida. La mayoría no tenía síntomas, pero alrededor del 30% tenía dolores de estómago. [278] Un estudio más amplio en los EE. UU. arrojó resultados similares: el 80% de los casos involucraron a niños menores de seis años y hubo pocos casos graves. [281]
Preocupaciones ambientales
Atmósfera
Proyección de la NASA del ozono estratosférico sobre América del Norte sin el Protocolo de Montreal [282]
El Protocolo de Montreal , firmado en 1987, estableció regulaciones estrictas sobre los clorofluorocarbonos (CFC) y los bromofluorocarbonos debido a su potencial dañino para la capa de ozono (PAO). La alta estabilidad que los adaptaba a sus aplicaciones originales también significaba que no se descomponían hasta que alcanzaban altitudes más altas, donde los átomos de cloro y bromo liberados atacaban las moléculas de ozono. [283] Incluso con la prohibición y los primeros indicios de su eficacia, las predicciones advertían que pasarían varias generaciones antes de una recuperación total. [284] [285] Con una décima parte del PAO de los CFC, los hidroclorofluorocarbonos (HCFC) son los sustitutos actuales, [286] y su sustitución está prevista para 2030-2040 por hidrofluorocarbonos (HFC) sin cloro y con cero PAO. [287] En 2007 esta fecha se adelantó a 2020 para los países desarrollados; [288] la Agencia de Protección Ambiental ya había prohibido la producción de un HCFC y había limitado la de otros dos en 2003. [287] Los gases fluorocarbonados son generalmente gases de efecto invernadero con potenciales de calentamiento global (PCA) de aproximadamente 100 a 10.000; El hexafluoruro de azufre tiene un valor de alrededor de 20.000. [289] Un caso atípico es el HFO-1234yf , que es un nuevo tipo de refrigerante llamado hidrofluoroolefina (HFO) y ha atraído la demanda mundial debido a su PCA de menos de 1, en comparación con 1.430 para el estándar de refrigerante actual HFC-134a . [199]
Los organofluorados exhiben biopersistencia debido a la fuerza del enlace carbono-flúor. Los ácidos perfluoroalquilo (PFAA), que son escasamente solubles en agua debido a sus grupos funcionales ácidos, se consideran contaminantes orgánicos persistentes ; [291] Los más investigados son el ácido perfluorooctanosulfónico (PFOS) y el ácido perfluorooctanoico (PFOA). [292] [293] [294] Se han encontrado trazas de PFAA en todo el mundo, desde osos polares hasta humanos, y se sabe que PFOS y PFOA residen en la leche materna y la sangre de los recién nacidos. Una revisión de 2013 mostró una ligera correlación entre los niveles de PFAA del agua subterránea y del suelo y la actividad humana; no había un patrón claro de una sustancia química dominante, y mayores cantidades de PFOS se correlacionaban con mayores cantidades de PFOA. [292] [293] [295] En el cuerpo, los PFAA se unen a proteínas como la albúmina sérica ; tienden a concentrarse en los humanos en el hígado y la sangre antes de ser excretados a través de los riñones. El tiempo de permanencia en el cuerpo varía mucho según la especie, con vidas medias de días en los roedores y años en los humanos. [292] [293] [296] Las dosis altas de PFOS y PFOA causan cáncer y muerte en roedores recién nacidos, pero los estudios en humanos no han establecido un efecto con los niveles de exposición actuales. [292] [293] [296]
^ Suponiendo que el hidrógeno no se considere halógeno.
^ Las fuentes no están de acuerdo sobre los radios de los átomos de oxígeno, flúor y neón. Por tanto, es imposible una comparación precisa.
^ El α-flúor tiene un patrón regular de moléculas y es un sólido cristalino, pero sus moléculas no tienen una orientación específica. Las moléculas de β-flúor tienen ubicaciones fijas y una incertidumbre rotacional mínima. Para obtener más detalles sobre el α-flúor, consulte la estructura de 1970 de Pauling. [46] Para obtener más detalles sobre el concepto de desorden en los cristales, consulte las revisiones generales a las que se hace referencia. [47] [48]
^ Se escucha un fuerte clic. Las muestras pueden romperse y explotar las ventanas de muestra.
^ La relación entre el momento angular y el momento magnético se llama relación giromagnética. "Para muchos propósitos, se puede pensar que ciertos núcleos giran alrededor de un eje como la Tierra o como una peonza. En general, el giro les confiere un momento angular y un momento magnético; el primero debido a su masa, el segundo porque todos o parte de su carga eléctrica puede estar girando con la masa." [52]
^ Basilius Valentinus supuestamente describió la fluorita a finales del siglo XV, pero debido a que sus escritos fueron descubiertos 200 años después, la veracidad de este trabajo es dudosa. [73] [74] [75]
^ O quizás desde 1670 en adelante; Partington [79] y Weeks [78] dan versiones diferentes.
↑ Davy , Gay-Lussac , Thénard y los químicos irlandeses Thomas y George Knox resultaron heridos. Murieron el químico belga Paulin Louyet y el químico francés Jérôme Nicklès [Delaware] . Moissan también sufrió una grave intoxicación por fluoruro de hidrógeno. [78] [88]
^ Flúor en F 2se define que tiene estado de oxidación 0. La especie inestable F− 2y f− 3, que se descomponen alrededor de 40 K, tienen estados de oxidación intermedios; [99] F+ 4y se predice que algunas especies relacionadas se mantendrán estables. [100]
^ ZrF 4se funde a 932 °C (1710 °F), [113] HfF 4sublima a 968 °C (1774 °F), [110] y UF 4se derrite a 1036 °C (1897 °F). [114]
^ Estos trece son los de molibdeno, tecnecio, rutenio, rodio, tungsteno, renio, osmio, iridio, platino, polonio, uranio, neptunio y plutonio.
^ Véase también la explicación de Clark. [132]
^ El tetrafluoruro de carbono es formalmente orgánico, pero se incluye aquí en lugar de en la sección de química organofluorada, donde se analizan compuestos de carbono-flúor más complejos, para compararlo con el SiF. 4y FMAM 4.
^ Perfluorocarbono y fluorocarbono son sinónimos IUPAC de moléculas que contienen carbono y flúor únicamente, pero en contextos coloquiales y comerciales, el último término puede referirse a cualquier molécula que contenga carbono y flúor, posiblemente con otros elementos.
^ Esta terminología es imprecisa y también se utiliza sustancia perfluorada . [162]
^ Esta marca comercial de DuPont a veces se utiliza indebidamente para CFC, HFC o HCFC.
^ Los collares estadounidenses para ovejas y ganado pueden usar 1080 contra depredadores como los coyotes.
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