フッ素 (F)

原子番号9
原子量18.9984031636 u
分類二原子分子の非金属
電子配置[He] 2s² 2p⁵
外観淡黄色の気体
密度(STP)1.696 g/L
融点53.48 K
沸点85.03 K
電気陰性度3.98 (ポーリング)
イオン化エネルギー1681 kJ/mol
原子半径50 pm
結晶構造底心単斜晶
発見者アンドレ=マリ・アンペール (1886)

概要

フッ素(F)は淡い黄緑色の、毒性と腐食性が非常に高い二原子分子の気体で、全元素の中で最も電気陰性度が高く、最も反応性の高い元素です。特定の条件下では貴ガスを含むほぼすべての物質と反応します。フッ素(F)の主な特徴は以下のとおりです。

用途:核燃料濃縮用の六フッ化ウラン(UF₆)、テフロン(PTFE)などのフッ素樹脂、冷媒や噴射剤(かつてはCFC、現在はHFCやHFO)、歯科製品(フッ素配合の歯磨き粉や水道水)、医薬品(多くの薬にフッ素が含まれる)の製造に使われます。

製造/抽出:フッ化カリウム(KF)に溶かしたフッ化水素(HF)の電気分解によって製造されます。蛍石(CaF₂)が主な原料鉱物です。工業生産は多くのエネルギーを必要とし、危険を伴います。

歴史:極めて高い反応性のため、単離が最も困難な元素の一つでした。1886年にアンリ・モアッサンが電気分解によって初めて単離し、1906年にノーベル賞を受賞しました。それ以前の多くの試みでは中毒や死亡事故が起きました。

健康への影響と安全性:極めて危険で、フッ素ガスは毒性が非常に高く、あらゆる組織を腐食します。フッ化水素は特に危険です。少量のフッ化物は虫歯を予防しますが、多量では有毒です。取り扱いには専用の設備が必要です。

価格/市場:製造と取り扱いが難しいため高価です。原子力産業、冷凍、特殊化学品の製造に欠かせません。

性質:最も電気陰性度の高い元素(ポーリングの尺度で4.0)で、反応性が極めて高く(ほぼあらゆるものと反応する)、化合物中では-1の酸化数のみをとり、淡い黄緑色の気体で、最も強い酸化剤です。

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周期表