Фтор (F): степень окисления, валентность, строение атома
Фтор F — неметалл, № 9. Степени окисления: −1; валентность I. Электронная формула [He]2s²2p⁵, электроны по уровням: 2, 7. M = 19 г/моль.
| Что | Значение |
|---|---|
| Степень окисления | −1высшая 0, низшая −1 подробнее |
| Валентность | Iпостоянная подробнее |
| Электронная формула | 1s² |
| Строение атома | +9: 9 p⁺, 10 n⁰, 9 e⁻уровни 2, 7 подробнее |
| Молярная масса | 19 г/мольточнее 19,00 подробнее |
| Положение | 2-й период, VIIА группа, p-элемент |
| Характеристика | неметалл, галоген подробнее |
| ЭО по Полингу | 3,98 таблица ЭО |
Какая степень окисления у фтора?
Высшая степень окисления фтора — 0, низшая — −1. В соединениях — только −1.
Фтор — самый электроотрицательный элемент (3,98), поэтому в соединениях он всегда −1 и никогда не бывает в положительной степени окисления; в простом веществе F2 — 0.
| Степень окисления | Примеры соединений |
|---|---|
| −1 | HF, NaF, CaF2, OF2 |
Задание 3 ЕГЭ: степень окисления и валентность
Какая валентность у фтора?
Валентность фтора — I (постоянная).
Фтор одновалентен всегда: на втором уровне нет d-орбиталей, и распарить электроны нельзя. Хлор, бром и йод в той же группе бывают III-, V- и VII-валентными, фтор — нет.
| Валентность | Примеры соединений |
|---|---|
| I | HF, CaF2, OF2 |
Строение атома фтора
Порядковый номер фтора — 9, поэтому заряд ядра +9: в ядре 9 протонов и 10 нейтронов (у самого распространённого изотопа ¹⁹F, массовое число 19).
Вокруг ядра — 9 электронов на двух энергетических уровнях: 2, 7. Число уровней равно номеру периода.
Внешний уровень — 2-й, на нём 7 электронов. Неспаренных электронов в основном состоянии — 1.
Схема: +9 F )2 )7
Задание 1 ЕГЭ: строение атома
Электронная формула фтора
1s²
Сокращённо, через остов благородного газа: [He]2s²2p⁵.
- F⁻ (10 электронов) 1s²2s²2p⁶, как у неона
Характеристика фтора
По плану: положение в таблице → строение атома → свойства → соединения.
Фтор — элемент № 9, 2-й период, VIIА группа, первый из галогенов.
Семь внешних электронов 2s²2p⁵, один неспаренный; атом маленький и сильнее всех атомов притягивает электроны.
Фтор реагирует почти со всеми веществами, часто со вспышкой: вода в его струе горит с выделением кислорода, а благородные газы криптон и ксенон образуют с ним фториды.
Фтороводородная (плавиковая) кислота HF растворяет стекло; фториды добавляют в зубные пасты, а фторопласт — полимер, в котором углерод связан с фтором.
Простое вещество — светло-жёлтый ядовитый газ F2 с резким запахом, самый сильный окислитель среди простых веществ.
| Формула | Что это | M, г/моль |
|---|---|---|
| HF | фтороводород, раствор — плавиковая кислота | 20 |
| CaF2 | фторид кальция, минерал флюорит | 78 |
| NaF | фторид натрия | 42 |
| OF2 | фторид кислорода | 54 |
Молярная масса фтора
M(F) = 19 г/моль
Молярная масса элемента численно равна его относительной атомной массе Ar. В расчётах ЕГЭ её берут округлённой до целого: 19 г/моль.
Для простого вещества молярную массу считают по молекуле: M(F2) = 38 г/моль.
Вопросы и ответы
Почему фтор не бывает в положительной степени окисления?
Положительная степень окисления означает, что электроны смещены от атома к более электроотрицательному партнёру. У фтора такого партнёра нет: он самый электроотрицательный. Поэтому даже в соединении с кислородом OF2 фтор −1, а кислород +2.
Почему плавиковая кислота слабая, если фтор самый активный?
Связь H–F очень прочная и короткая, а в растворе молекулы HF связаны водородными связями. Поэтому плавиковая кислота диссоциирует слабо, тогда как HCl, HBr и HI — сильные кислоты: сила бескислородных кислот галогенов растёт от HF к HI.
Как фтор реагирует с водой?
Окисляет её до кислорода: 2F2 + 2H2O = 4HF + O2. Остальные галогены с водой так не реагируют: хлор, например, даёт смесь соляной и хлорноватистой кислот.
Как фтор встречается на ЕГЭ?
- Задание 1: строение атомаВнешние электроны фтора — 2s²2p⁵, неспаренных в основном состоянии 1: по таким признакам элемент выбирают из ряда.
- Задание 2: периодический законФтор — 2-й период, VIIА группа: по положению сравнивают радиус атома, электроотрицательность и металлические свойства с соседями.
- Задание 3: степень окисления и валентностьВысшая степень окисления фтора 0, низшая −1; валентность I.
- Задание 4: химическая связьВ молекуле F2 связь ковалентная неполярная, с другими неметаллами — ковалентная полярная.
Соседи фтора в таблице Менделеева
Потренироваться на заданиях
Таблица помогает найти ответ, тренажёр — научиться находить его самому. В кабинете НейроМиши задания ЕГЭ с проверкой и разбором ошибки. Начать можно без регистрации.
Таблицы по теме
Источники
- ФИПИ: демоверсия, спецификация и кодификатор ЕГЭ 2027 по химии (проект) — задания 1–4: строение атома, периодический закон, степень окисления и валентность, химическая связь
- CIAAW (комиссия IUPAC по изотопам и атомным весам): стандартные атомные веса — атомные и молярные массы
- CIAAW: изотопный состав элементов — самый распространённый изотоп — число нейтронов
- NIST Atomic Spectra Database: основные состояния нейтральных атомов — электронные конфигурации, в том числе исключения с «провалом» электрона