| Symbool | F |
|---|---|
| Atoomnummer | 9 |
| Atoommassa | 18,998 u |
| Categorie | Halogeen |
| Groep | 17 |
| Periode | 2 |
| Blok | p-blok |
| Fase bij 20 °C | gas |
| Smeltpunt | −219,67 °C |
| Kookpunt | −188,11 °C |
| Dichtheid | 1,696 g/L |
| Elektronenconfiguratie | [He] 2s2 2p5 |
| Elektronen per schil | 2, 7 |
| Elektronegativiteit (Pauling) | 3,98 |
| Oxidatiegetallen | −1 |
| Ontdekt | 1886 door Henri Moissan |
| Engelse naam | Fluorine |
Eigenschappen van fluor
Fluorgas bestaat uit F2-moleculen en is lichtgeel van kleur met een scherpe, prikkelende geur. Met een elektronegativiteit van 3,98 trekt fluor elektronen sterker aan dan welk ander element ook. Daarom reageert het met vrijwel alle stoffen, vaak spontaan en met vuur: hout, rubber en zelfs staalwol vatten vlam in een fluorstroom. In verbindingen heeft fluor altijd oxidatiegetal −1. De binding tussen koolstof en fluor is juist uitzonderlijk sterk, waardoor fluorkoolstoffen zoals teflon (PTFE) bijzonder stabiel en hittebestendig zijn. Waterstoffluoride lost op in water tot fluorwaterstofzuur, een zuur dat glas aantast en daarom gebruikt wordt om glas te etsen. Fluor heeft maar één stabiele isotoop, fluor-19. Het kortlevende fluor-18 (halveringstijd 110 minuten) wordt in ziekenhuizen gebruikt voor PET-scans. Henri Moissan isoleerde het element in 1886 door elektrolyse van een oplossing van kaliumfluoride in vloeibaar waterstoffluoride en kreeg daarvoor in 1906 de Nobelprijs.
Naam. De naam komt van het mineraal fluoriet (vloeispaat), dat al eeuwen als vloeimiddel bij het smelten van metalen werd gebruikt; Latijn ‘fluere’ betekent ‘vloeien’.
Atoombouw en plaats in het periodiek systeem
Fluor staat in periode 2 en groep 17 (halogenen) van het periodiek systeem, in het p-blok.
Een neutraal atoom heeft 9 protonen in de kern en 9 elektronen, verdeeld over 2 schillen: 2, 7. Het periodenummer (2) is gelijk aan het aantal schillen.
Omdat het in groep 17 staat, heeft Fluor 7 valentie-elektronen in de buitenste schil; die bepalen hoe het reageert en bindingen vormt (zie chemische bindingen).
Buren in het systeem: links/ervoor: Zuurstof (O, 8); rechts/erna: Neon (Ne, 10); eronder in dezelfde groep: Chloor (Cl).
Andere elementen in groep 17: Chloor, Broom, Jood, Astaat, Tennessine.
Voorkomen
In de natuur komt fluor door zijn reactiviteit nooit vrij voor, alleen als fluoride in mineralen. De belangrijkste zijn fluoriet (CaF2), kryoliet en fluorapatiet. Fluoriet wordt vooral gemijnd in China, Mexico en Mongolië. In de aardkorst is fluor het dertiende meest voorkomende element. Kleine hoeveelheden fluoride zitten in drinkwater, thee, zeevis en in het glazuur van je tanden en in botten. Fluorgas wordt industrieel nog steeds gemaakt met een variant van Moissans methode: elektrolyse van een gesmolten mengsel van kaliumfluoride en waterstoffluoride.
Toepassingen
- Fluoride in tandpasta en soms in drinkwater maakt tandglazuur harder en beter bestand tegen gaatjes.
- Teflon (PTFE) is een fluorkunststof die bijna nergens aan blijft plakken en wordt gebruikt in antiaanbakpannen, afdichtingen en kabelisolatie.
- Uraniumhexafluoride (UF6) is een gas waarmee uranium wordt verrijkt voor kerncentrales.
- Fluorwaterstofzuur etst glas en reinigt siliciumwafers in de chipindustrie.
- Ongeveer een op de vijf medicijnen bevat fluor, bijvoorbeeld sommige antidepressiva en antibiotica; fluor-18 dient als tracer bij PET-scans.
- Fluorhoudende koelmiddelen (HFK’s en nieuwere HFO’s) worden in koelkasten en airco’s gebruikt.
Veelgestelde vragen
Is fluoride in tandpasta schadelijk?
In de hoeveelheden die in tandpasta zitten is fluoride veilig en effectief tegen gaatjes. Het wordt ingebouwd in het tandglazuur en maakt dat harder. Jonge kinderen moeten wel kindertandpasta gebruiken en niet te veel inslikken, want te veel fluoride kan witte vlekjes op tanden geven.
Waarom is fluor zo reactief?
Een fluoratoom mist precies één elektron voor een volle buitenste schil en het is erg klein. Daardoor trekt de kern elektronen van andere atomen heel sterk aan. Bovendien is de binding in het F2-molecuul zwak en makkelijk te breken. Die combinatie maakt fluor het meest reactieve element.
Wat is het verschil tussen fluor en fluoride?
Fluor is het element, als zuivere stof een geel, extreem giftig gas. Fluoride is het negatieve ion F⁻ dat ontstaat als fluor een elektron opneemt. Fluoride zit in zouten zoals natriumfluoride en is veel minder gevaarlijk. In tandpasta en drinkwater gaat het altijd om fluoride.