O Flúor é o halogênio mais leve e existe como um gás diatômico amarelo pálido altamente tóxico em condições padrão. Por ser o elemento mais eletronegativo, é extremamente reativo: quase todos os outros elementos, inclusive alguns gases nobres, formam compostos com o flúor.
Devido ao custo de refino de Flúor puro, a maioria das aplicações comerciais usa compostos de flúor, com cerca de metade da fluorita extraída usada na fabricação de aço.
O Flúor é obtido pela eletrólise de uma solução de hidrogenodifluoreto de potássio em ácido fluorídrico anidro.
Prótons e nêutrons em Flúor
O Flúor é um elemento químico com número atômico 9, o que significa que existem 9 prótons em seu núcleo. O número total de prótons no núcleo é chamado de número atômico do átomo e recebe o símbolo Z. A carga elétrica total do núcleo é, portanto, +Ze, onde e (carga elementar) é igual a 1,602 x 10-19 coulombs.
O número total de nêutrons no núcleo de um átomo é chamado de número de nêutrons do átomo e recebe o símbolo N. O número de nêutrons mais o número atômico é igual ao número de massa atômica: N+Z=A. A diferença entre o número de nêutrons e o número atômico é conhecida como excesso de nêutrons: D = N – Z = A – 2Z.
Para elementos estáveis, geralmente há uma variedade de isótopos estáveis. Isótopos são nuclídeos que possuem o mesmo número atômico e, portanto, são o mesmo elemento, mas diferem no número de nêutrons. Números de massa de isótopos típicos de Flúor são 19.
Principais isótopos de Flúor
Apenas um isótopo de Flúor ocorre naturalmente em abundância, o isótopo estável 19F. Os isótopos 17F e 18F sofrem decaimento β+ e captura de elétrons, os isótopos mais leves decaem por emissão de prótons e os mais pesados que 19F sofrem decaimento β- (os mais pesados com emissão de nêutrons retardada).
O Flúor-19 é composto de 9 prótons, 10 nêutrons e 9 elétrons. Sua abundância é de 100%; nenhum outro isótopo de Flúor existe em quantidades significativas.
O Flúor-18 é composto de 9 prótons, 9 nêutrons e 9 elétrons. Dos nuclídeos instáveis de flúor, o 18F tem a meia-vida mais longa, 109,739 minutos. Possui dois modos de decaimento, dos quais o principal é a emissão de pósitrons. Por esta razão, o 18F é uma fonte comercialmente importante de pósitrons.
O Flúor-20 é composto de 9 prótons, 11 nêutrons e 9 elétrons. O flúor-20 é um dos isótopos mais instáveis do flúor. Tem uma meia-vida de 11,07 segundos e sofre decaimento beta.
isótopos estáveis
| Isótopo | Abundância | número de nêutrons |
| 19F | 100% | 10 |
Isótopos Instáveis Típicos
| Isótopo | Meia-vida | Modo Decaimento | produtos |
| 18F | 109,8 min | decaimento de pósitrons | 18O |
| 20F | 11,163 (8) s | decaimento beta | 20Ne |
Elétrons e configuração eletrônica
O número de elétrons em um átomo eletricamente neutro é o mesmo que o número de prótons no núcleo. Portanto, o número de elétrons no átomo neutro do Flúor é 9. Cada elétron é influenciado pelos campos elétricos produzidos pela carga nuclear positiva e os outros (Z – 1) elétrons negativos no átomo.
Como o número de elétrons e seu arranjo são responsáveis pelo comportamento químico dos átomos, o número atômico identifica os vários elementos químicos. A configuração desses elétrons segue os princípios da mecânica quântica. O número de elétrons nas camadas de elétrons de cada elemento, particularmente na camada de valência mais externa, é o fator primário na determinação de seu comportamento de ligação química. Na tabela periódica, os elementos são listados em ordem crescente de número atômico Z.
A configuração eletrônica do Flúor é [He] 2s2 2p5.
Possíveis estados de oxidação são -1.
O Flúor forma uma grande variedade de compostos químicos, dentro dos quais sempre adota um estado de oxidação de -1. Com outros átomos, o Flúor forma ligações covalentes polares ou ligações iônicas. Mais frequentemente, as ligações covalentes envolvendo átomos de flúor são ligações simples, embora existam pelo menos dois exemplos de uma ligação de ordem superior. A química do flúor inclui compostos inorgânicos formados com hidrogênio, metais, não-metais e até gases nobres; bem como um conjunto diversificado de compostos orgânicos.
Composto Químico Típico de Flúor
A conversão de urânio é um dos processos dos ciclos de combustível nuclear, em que o urânio é quimicamente purificado e convertido na forma química de hexafluoreto de urânio (UF6), o insumo para a maioria das instalações comerciais de enriquecimento de urânio. O hexafluoreto de urânio, também conhecido como “hex”, é um composto químico utilizado no processo de enriquecimento de urânio, que produz combustível para reatores nucleares. À pressão atmosférica, o hexafluoreto de urânio sublima a 56,5 °C. Nesta fase do ciclo, o produto de conversão do hexafluoreto de urânio ainda possui a mistura isotópica natural, ou seja, contém apenas 0,71% do isótopo físsil 235U.
Um próton é uma das partículas subatômicas que compõem a matéria. No universo, os prótons são abundantes, constituindo cerca de metade de toda a matéria visível. Ele tem uma carga elétrica positiva (+1e) e uma massa de repouso igual a 1,67262 × 10−27 kg (938,272 MeV/c2) — ligeiramente mais leve que a do nêutron, mas quase 1,836 vezes maior que a do elétron. O próton tem um raio quadrado médio de cerca de 0,87 × 10−15 m, ou 0,87 fm, e é um spin – ½ férmion.
Os prótons existem nos núcleos de átomos típicos, junto com suas contrapartes neutras, os nêutrons. Nêutrons e prótons, comumente chamados de núcleons, estão unidos no núcleo atômico, onde representam 99,9% da massa do átomo. A pesquisa em física de partículas de alta energia no século 20 revelou que nem o nêutron nem o próton não são o menor bloco de construção da matéria.
A tabela periódica é uma exibição tabular dos elementos químicos organizados com base em seus números atômicos, configurações eletrônicas e propriedades químicas. A configuração eletrônica é a distribuição de elétrons de um átomo ou molécula (ou outra estrutura física) em orbitais atômicos ou moleculares. O conhecimento da configuração eletrônica de diferentes átomos é útil para entender a estrutura da tabela periódica dos elementos.
Todo sólido, líquido, gás e plasma é composto de átomos neutros ou ionizados. As propriedades químicas do átomo são determinadas pelo número de prótons, na verdade, pelo número e disposição dos elétrons. A configuração desses elétrons segue os princípios da mecânica quântica. O número de elétrons nas camadas de elétrons de cada elemento, particularmente na camada de valência mais externa, é o fator primário na determinação de seu comportamento de ligação química. Na tabela periódica, os elementos são listados em ordem crescente de número atômico Z.
É o princípio de exclusão de Pauli que exige que os elétrons de um átomo ocupem diferentes níveis de energia, em vez de todos se condensarem no estado fundamental. A ordenação dos elétrons no estado fundamental de átomos multieletrônicos começa com o estado de energia mais baixo (estado fundamental) e se move progressivamente a partir daí na escala de energia até que cada um dos elétrons do átomo receba um conjunto único de números quânticos. Este fato tem implicações importantes para a construção da tabela periódica dos elementos.
As duas primeiras colunas do lado esquerdo da tabela periódica são onde os subníveis s estão sendo ocupados. Por causa disso, as duas primeiras linhas da tabela periódica são rotuladas como o bloco s. Da mesma forma, o bloco p são as seis colunas mais à direita da tabela periódica, o bloco d são as 10 colunas intermediárias da tabela periódica, enquanto o bloco f é a seção de 14 colunas que normalmente é descrita como separada do corpo principal da tabela periódica. Poderia ser parte do corpo principal, mas então a tabela periódica seria bastante longa e complicada.
Para átomos com muitos elétrons, essa notação pode se tornar extensa e, portanto, uma notação abreviada é usada. A configuração eletrônica pode ser visualizada como os elétrons do núcleo, equivalentes ao gás nobre do período anterior, e os elétrons de valência (por exemplo, [Xe] 6s2 para o bário).
Estados de Oxidação
Os estados de oxidação são tipicamente representados por números inteiros que podem ser positivos, zero ou negativos. A maioria dos elementos tem mais de um estado de oxidação possível. Por exemplo, o carbono tem nove possíveis estados inteiros de oxidação de -4 a +4.
A definição atual do IUPAC Gold Book de estado de oxidação é:
“O estado de oxidação de um átomo é a carga desse átomo após a aproximação iônica de suas ligações heteronucleares…”
e o termo número de oxidação é quase sinônimo. Um elemento que não é combinado com nenhum outro elemento diferente tem um estado de oxidação de 0. O estado de oxidação 0 ocorre para todos os elementos – é simplesmente o elemento em sua forma elementar. Um átomo de um elemento em um composto terá um estado de oxidação positivo se tiver seus elétrons removidos. Da mesma forma, a adição de elétrons resulta em um estado de oxidação negativo. Também distinguimos entre os estados de oxidação possíveis e comuns de cada elemento. Por exemplo, o silício tem nove possíveis estados inteiros de oxidação de -4 a +4, mas apenas -4, 0 e +4 são estados de oxidação comuns.
Resumo
| Elemento | Flúor |
| Número de prótons | 9 |
| Número de nêutrons (isótopos típicos) | 19 |
| Número de elétrons | 9 |
| configuração eletrônica | [Ele] 2s2 2p5 |
| Estados de oxidação | -1 |
Fonte: www.luciteria.com
Outras propriedades do Flúor
