Fluorverbindungen.

Fluorverbindungen.

 

Alle chemische Elemente außer den leichtesten Edelgasen bilden Fluorverbindungen; in diesen ist Fluor stets der elektronegativere Teil (Spannungsreihe); in seinen Verbindungen tritt Fluor ausschließlich in der Wertigkeitsstufe —1 auf.

 

Wichtigste Fluorverbindung ist der Fluorwasserstoff, HF, eine stark ätzende, stechend riechende, sehr giftige (MAK-Wert 2 mg/m³), farblose Flüssigkeit, die bei 19,54 ºC siedet und bei —83,1 ºC erstarrt. In festem Fluorwasserstoff liegen infolge Assoziation (Wasserstoffbrückenbindungen) polymere Moleküle, (HF)_n, vor, die mit steigender Temperatur gespalten werden. Fluorwasserstoffdampf besteht beim Siedepunkt aus ringförmigen Molekülen mit der Formel (HF)₆ und monomeren Molekülen HF. Mit Wasser ist Fluorwasserstoff unbeschränkt mischbar; die Lösung, Fluorwasserstoffsäure oder Flusssäure genannt, ist eine mittelstarke, stechend riechende, ätzende, giftige, farblose Säure. 38,2 %ige Flusssäure siedet bei 112,2 ºC als Azeotrop. Fluorwasserstoff wird technisch aus Fluorit, CaF₂, durch Umsetzen mit Schwefelsäure in Platin- oder Bleigefäßen gewonnen. Er kommt in Stahlflaschen in den Handel und wird als Katalysator, als Lösungsmittel, zur Herstellung von Fluorkohlenwasserstoffen u. a. verwendet. Glas wird von Fluorwasserstoff unter Bildung von Siliciumtetrafluorid, SiF₄ (Siliciumverbindungen), angegriffen. Zum Aufbewahren von Flusssäure sind daher keine Glasgefäße, sondern nur Gefäße aus Eisen, Blei oder auch Kunststoffen (z. B. Polytetrafluoräthylen) geeignet. Flusssäure wird v. a. zum Ätzen von Glas und Metallen, zur Herstellung von Fluorverbindungen und in der Galvanotechnik verwendet. Die Salze der Flusssäure sind die Fluoride. Natrium-, Kalium- und Ammoniumfluorid, NaF, KF beziehungsweise NH₄F, sind leicht wasserlöslich, viele andere Metallfluoride, z. B. Calciumfluorid, CaF₂, schwer löslich. Zahlreiche Fluoride der Nichtmetalle und Halbmetalle enthalten kovalente Bindungen und sind häufig flüchtig, z. B. Bortrifluorid, BF₃, ein farbloses Gas (Borverbindungen). Mit überschüssigen Fluoridionen bilden viele Metall- und Nichtmetallfluoride komplexe Fluoroanionen, z. B. [AlF₆]^3-, das Anion der (in wasserfreier Form nicht bekannten) Hexafluoroaluminiumsäure, H₃AlF₆, oder [BF₄]^-, das Anion der (ebenfalls in wasserfreiem Zustand nicht bekannten) Fluoroborsäure, HBF₄. - Mit Sauerstoff bildet Fluor v. a. die Verbindungen Sauerstoffdifluorid, OF₂, und Disauerstoffdifluorid, O₂F₂, in denen der Sauerstoff als der elektropositivere Bestandteil vorliegt. Mit anderen Halogenen bildet Fluor eine Reihe von Interhalogenverbindungen, unter denen einige, z. B. Chlortrifluorid, ClF₃, und Jodpentafluorid, JF₅, als Fluor abgebende Mittel für die präparative Chemie wichtig sind.

 

Organ. Fluorverbindungen sind die Fluorchlorkohlenwasserstoffe und die Fluorkohlenwasserstoffe. Fluoralkohole dienen als Lösungsmittel für Polymere.