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Propiedades químicas del flúor
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Símbolo F, número
atómico 9, miembro de la familia de los halógenos con el número y peso atómicos
más bajos. Aunque sólo el isótopo con peso atómico 19 es estable, se han
preparado de manera artificial los isótopos radiactivos, con pesos atómicos
17 y 22, el flúor es el elemento más electronegativo, y por un margen
importante, el elemento no metálico más energético químicamente. Propiedades: El flúor elemental
es un gas de color amarillo pálido a temperaturas normales. El olor del
elemento es algo que está todavía en duda. La reactividad del elemento es tan
grande que reacciona con facilidad, a temperatura ambiente, con muchas otras
sustancias elementales, entre ellas el azufre, el yodo, el fósforo, el bromo
y la mayor parte de los metales. Dado que los productos de reacción con los
no metales son líquidos o gases, las reacciones continúan hasta consumirlo
por completo, con frecuencia con producción considerable de calor y luz. En
las reacciones con los metales forma un fluoruro metálico protector que
bloquea una reacción posterior a menos que la temperatura se eleve. El
aluminio, el níquel, el magnesio y el cobre forman tales películas de
fluoruro protector. El flúor reacciona
con violencia considerable con la mayor parte de los compuestos que contienen
hidrógeno, como el agua, el amoniaco y todas las sustancias orgánicas, sean
líquidos, sólidos o gases. La reacción del flúor con el agua es compleja y
produce principalmente fluoruro de hidrógeno y oxígeno, así como cantidades
menores de peróxido de hidrógeno, difluoruro de oxígeno y ozono. El flúor
desplaza otros elementos no metálicos de sus compuestos, aun aquellos muy
cercanos en cuanto a actividad química. Desplaza el cloro del cloruro de
sodio y el oxígeno en la sílica, en vidrio y en algunos materiales cerámicos.
En ausencia de fluoruro de hidrógeno, el flúor no ataca en forma
significativa al cuarzo o al vidrio, ni aun después de varias horas a
temperaturas hasta de 200ºC (390ºF). El flúor es un
elemento muy tóxico y reactivo. Muchos de sus compuestos, en especial los
inorgánicos, son también tóxicos y pueden causar quemaduras severas y
profundas. Hay que tener cuidado para prevenir que líquidos o vapores entren
en contacto con la piel y los ojos. Frecuencia natural: Se estima que se
halla en un 0.065% en la corteza terrestre; es casi tan abundante como el carbono,
el nitrógeno o el cloro, mucho más que el cobre o el plomo, aunque mucho
menos que el hierro, aluminio o el magnesio. Los compuestos cuyas moléculas
contienen átomos de flúor están ampliamente distribuidos en la naturaleza.
Muchos minerales contienen cantidades pequeñas del elemento, y se encuentra
tanto en rocas ígneas como en rocas sedimentarias. Aplicaciones: Los compuestos que
contienen flúor se utilizan para incrementar la fluidez del vidrio fundido y
escorias en la industria vidriera y cerámica. El espato flúor (fluoruro de
calcio) se introduce dentro del alto horno para reducir la viscosidad de la
escoria en la metalurgia del hierro. La criolita, Na2AlF6,
se utiliza para formar el electrólito en la metalurgia del aluminio. El óxido
de aluminio se disuelve en este electrólito, y el metal se reduce,
eléctricamente, de la masa fundida. El uso de halocarburos que contienen flúor
como refrigerantes se patentó en 1930, y estos compuestos estables y
volátiles encontraron un mercado como propelentes de aerosoles, así como
también en refrigeración y en sistemas de aire acondicionado. Sin embargo, el
empleo de fluorocarburos como propelentes ha disminuido en forma considerable
a causa del posible daño; a la capa de ozono de la atmósfera. Un uso del
flúor, muy importante durante la Segunda Guerra Mundial, fue un el
enriquecimiento del isótopo fisionable 235U; el proceso más
importante empleaba hexafluoruro de uranio. Este compuesto estable y volátil
fue con mucho el material más adecuado para la separación del isótopo por
difusión gaseosa. Mientras que para
los consumidores la utilización de compuestos de flúor en la industria pasa casi
inadvertida, algunos compuestos se han vuelto familiares a través de usos
menores pero importantes, como aditivos en pastas de dientes y superficies
fluoropoliméricas antiadherentes sobre sartenes y hojas de afeitar (teflón
por ejemplo). Compuestos: En todos los
compuestos de flúor la alta electronegatividad de este compuesto indica que
el átomo de flúor tiene un exceso de carga negativa. Es conveniente, sin
embargo, dividir los fluoruros binarios inorgánicos en sales (red iónica),
fluoruros metálicos no volátiles y fluoruros volátiles, la mayor parte de no
metales. Algunos hexafluoruros metálicos y los fluoruros de gases nobles
muestran volatilidad que son frecuencia está asociada a un compuesto
molecular. La volatilidad se asocia a menudo con números de oxidación altos
para el elemento positivo. Los metales suelen
formar fluoruros iónicos no volátiles, donde la transferencia electrónica es
sustancial y la red cristalina está determinada por el tamaño iónico y la
interacción electrostática predecible. Cuando el número de coordinación y la
valencia son la misma, por ejemplo en BF3, SiF4 y WF6,
el enlace entre el metal y el flúor no es común; los compuestos resultantes
son muy volátiles y los sólidos muestran redes moleculares más que
estructuras cristalinas iónicas. Para números de oxidación superiores, las
redes iónicas simples son menos comunes y, mientras que el enlace entre el
átomo central y el flúor requiere aún transferencia de alguna carga al flúor,
las estructuras moleculares son identificables en las fases
condensadas. Además de los
fluoruros binarios, se ha aislado un número muy grande de complejos, a menudo
con un anión fluoruro que contiene un átomo central de número de oxidación alto.
Los fluoruros binarios salinos muestran una gran tendencia a combinarse con
otros fluoruros binarios para formar numerosos complejos o sales
dobles. Los compuestos de
carbono que contienen flúor pueden dividirse en hidrocarburos fluorados y
derivados (compuestos orgánicos del flúor), y los fluorocarburos y sus
derivados. El átomo de flúor unido al anillo aromático, como en el
fluorobenceno, es poco reactivo. Además reduce la reactividad de toda la
molécula. Por ejemplo, aquellos colorantes que contienen flúor unido al
anillo aromático son más resistentes a la oxidación y más sensibles a la luz,
que los que no lo contienen. La mayor parte de los compuestos alifáticos,
como los fluoruros de alquilo, son inestables y pierden fluoruro de hidrógeno
con facilidad. Estos compuestos son difíciles de preparar y conservar, y es
poco probable que se vuelvan importantes. Efectos del flúor
sobre la salud En el agua, aire, plantas y animales hay
presentes pequeñas cantidades de flúor. Como resultado los humanos están
expuestos al flúor a través de los alimentos y el agua potable y al respirar
el aire. El flúor se puede encontrar en cualquier tipo de comida en
cantidades relativamente pequeñas. Se pueden encontrar grandes cantidades de
flúor en el té y en los mariscos. El flúor es esencial para mantener la
solidez de nuestros huesos. El flúor también nos puede proteger del
decaimiento dental, si es aplicado con el dentifríco dos veces al día. Si se
absorbe flúor con demasiada frecuencia, puede provocar caries, osteoporosis y
daños a los riñones, huesos, nervios y músculos. Las industrias liberan la forma gaseosa del
flúor. Este gas es muy peligroso, ya que en elevadas concentraciones puede
causar la muerte. En bajas concentraciones puede causar irritaciones de los
ojos y la nariz. Efectos ambientales del flúor El flúor está presente en la corteza
terrestre de forma natural, pudiendo ser encontrado en rocas, carbón y
arcilla. Los fluoruros son liberados al aire cuando el viento arrastra el
suelo. Los procesos de combustión en las industrias pueden liberar fluoruro
de hidrógeno al aire. Los fluoruros que se encuentran en el aire acabarán
depositándose en el suelo o en el agua. Cuando el flúor se fija a partículas muy pequeñas
puede permanecer en el aire durante un largo periodo de tiempo. Cuando el
flúor del aire acaba en el agua se instala en los sedimentos. Cuando acaba en
los suelos, el flúor se pega fuertemente a las partículas del suelo. En el medio ambiente el flúor no puede ser
destruído; solamente puede cambiar de forma. El flúor que se encuentra en el
suelo puede acumularse en las plantas. La cantidad de flúor que tomen las
plantas depende del tipo de planta, del tipo de suelo y de la cantidad y tipo
de flúor que se encuentre en el suelo. En las plantas que son sensibles a la
exposición del flúor incluso bajas concentraciones de flúor pueden provocar
daños en las hojas y una disminución del crecimiento. Los
animales que ingieren plantas que contienen flúor pueden acumular grandes
cantidades de flúor en sus cuerpos. El flúor se acumula principalmente en los
huesos. Como consecuencia, los animales expuestos a elevadas concentraciones
de flúor sufren de caries y degradación de los huesos. Demasiado flúor también
puede provocar la disminución de la cantidad de alimento tomado por el
estómago y puede alterar el desarrollo de las garras. Por último, puede
provocar bajo peso al nacer. Volver
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