Фторид натрия NaF: свойства, получение, применение

Фторид натрия NaF — средняя растворимая соль слабой плавиковой кислоты, молярная масса 42 г/моль.

Ключевые факты

Формула
NaF
Класс
соль (средняя, растворимая)
Молярная масса
42 г/моль для расчётов ЕГЭ; по массам IUPAC 41,99 г/моль
Другие названия
фтористый натрий (устаревшее)
Состояние
твёрдое кристаллическое вещество
Степени окисления
Na +1, F −1
Связь
ионная между Na+ и F−
Кристаллическая решётка
ионная

Обновлено · Химия · Редакция НейроМиши

Что такое фторид натрия?

Фторид натрия отличается от других галогенидов натрия тем, что образован слабой кислотой — плавиковой HF. Поэтому он подвергается гидролизу по аниону, раствор слабощелочной, а сильные кислоты вытесняют из него фтороводород.

Ещё одно отличие в осадках: хлорид, бромид и иодид серебра нерастворимы, а фторид серебра растворим, поэтому нитрат серебра с фторидом натрия осадка не даёт. Зато с ионами кальция фторид-ион образует белый осадок CaF2, и это даёт качественную реакцию.

Какие физические свойства у фторида натрия?

Физические свойства: фторид натрия NaF
СвойствоЗначение
Агрегатное состояниетвёрдое кристаллическое вещество
Цвет и запахбелые кристаллы или порошок, без запаха
Растворимость в водеумеренная: около 4 г в 100 г воды при 20 °C
Температура плавленияоколо 993 °C
Среда раствораслабощелочная из-за гидролиза по аниону

Какие химические свойства у фторида натрия?

Типичные реакции фторида натрия — гидролиз, вытеснение фтороводорода кислотами и осаждение нерастворимого фторида кальция. Электролиз расплава даёт фтор, но это промышленная, а не школьная реакция.

  1. Обмен с хлоридом кальция: белый осадок2NaF + CaCl2 → CaF2↓ + 2NaCl
  2. Гидролиз по анионуF− + H2O ⇄ HF + OH−
  3. Серная кислота вытесняет фтороводород2NaF + H2SO4 → Na2SO4 + 2HF↑Условия: концентрированная кислота, нагревание
  4. Фтороводород присоединяется к фториду: гидрофторидNaF + HF → NaHF2
  5. Электролиз расплава2NaF → 2Na + F2↑Условия: электролиз расплава

Гидролиз фторида слабее, чем у ацетата или карбоната, но по анионной схеме идёт так же: слабая кислота оставляет избыток гидроксид-ионов. На эту схему часто ссылаются при оценке среды раствора соли.

Как получают фторида натрия?

Нейтрализация

Плавиковую кислоту нейтрализуют гидроксидом или карбонатом натрия, затем раствор упаривают. Работают в посуде из пластика, потому что кислота разъедает стекло.

  • HF + NaOH → NaF + H2O
  • 2HF + Na2CO3 → 2NaF + H2O + CO2↑

Как распознать фторид натрия? Качественная реакция

Фторид-ион определяют по реакции с растворимой солью кальция: выпадает белый студенистый осадок фторида кальция. В отличие от других галогенидов, фторид-ион не даёт осадка с нитратом серебра.

  • Ca2+ + 2F− → CaF2↓

Где применяют фторида натрия?

  • профилактика кариеса: в зубных пастах и при фторировании воды;
  • флюс в металлургии и при пайке;
  • консервант древесины и материал для стекла и эмалей;
  • лабораторный реактив для получения других фторидов.

Меры предосторожности. Фторид натрия ядовит при проглатывании: избыток фтора поражает кости и нервную систему. Используют его только в разрешённых дозах, а в лаборатории работают в перчатках и избегают пыли.

Чему равна молярная масса фторида натрия?

M(NaF) = 23 + 19 = 42 г/моль

Молярную массу вещества складывают из относительных атомных масс элементов с учётом индексов. На ЕГЭ массы округляют до целых, у хлора берут 35,5. Если брать массы IUPAC до сотых, получится 41,99 г/моль.

Посчитать молярную массу в калькуляторе · Количество вещества: n = m/M

Где фторид натрия встречается на ЕГЭ?

Вопросы и ответы

Чему равна молярная масса фторида натрия?

M(NaF) = 23 + 19 = 42 г/моль.

Почему фторид натрия не осаждается нитратом серебра?

Фторид серебра AgF хорошо растворим в воде, в отличие от хлорида, бромида и иодида серебра. Поэтому осадка нет, и по этому признаку фторид-ион отличают от остальных галогенид-ионов.

Почему раствор фторида натрия слабощелочной?

Фторид-ион — анион слабой плавиковой кислоты. Он связывает ионы водорода воды и оставляет избыток гидроксид-ионов.

Зачем фторид натрия добавляют в зубную пасту?

Фторид-ион укрепляет эмаль, превращая её минерал в более устойчивый к кислоте фторапатит. Это снижает риск кариеса.

Потренироваться на заданиях

Страница объясняет вещество, а тренажёр помогает применить это в заданиях. В кабинете НейроМиши — задания ЕГЭ по химии с проверкой ответа и разбором ошибки. Начать можно без регистрации.

Задачи по теме — с проверкой Разбор заданий ЕГЭ по химии

Связанные элементы, таблицы и вещества

Элементы в составе: натрий Na, фтор F.

Другие вещества

Все вещества справочника · Таблица Менделеева

Источники