پرسش

چرا فلور را نمیتوان از الكترولیز محلول نمك آن تهیه كرد ؟

پاسخ

فلوئور كه الكترونگاتیوترین عنصری است كه شناخته شده است، دارای بالاترین پتانسیل الكترود كاهشی نیز است. یعنی هیچ عنصر دیگری نمی‌تواند آنرا از نمكش در محلول جدا كند. شما دو عنصر كلر و فلوئور را در نظر بگیرید. كه فلوئور دارای پتانسیل كاهشی 06/3+ است. در حالیكه كلر دارای پتانسیل كاهشی 359/1+ است. بدین معنا كه فلوئور تمایل خیلی بیشتری به گرفتن الكترون دارد ، در نتیجه اگر فلوئور را وارد محلول نمكی كلر سازیم، فلوئور كه تمایل بیشتری به گرفتن الكترون دارد یونهای كلر منفی را آزاد ساخته، به صورت گاز Cl2 خارج ساخته و خود به جای كلر به صورت یونهای منفی درآمده ، در محلول قرار می‌گیرد:
F2 (g) + CaCl2 (aq)  CaF2 (aq) + Cl2 (g)
اما هیچ عامل شیمیایی مناسبی، قدرت كافی برای اكسید كردن یون فلوئورید به فلوئور را ندارد. به همین دلیل باید از برقكافت یا الكترولیز نمك مذاب فلوئور استفاده كرد. به این دلیل از نمك محلول در آب استفاده نمی‌كنیم، بلكه از نمك مذاب بی‌آب بهره‌ می‌‌جوئیم، كه آب آسانتر از یون فلوئورید اكسید می‌شود و اگر گاز F2 آزاد گردد، آب را تجزیه كرده و اكسیژن آزاد می‌كند. لذا فرآیند برقكافت باید در محیط بی‌آب انجام گیرد. برای اینكار محلولی از پتانسیم فلوئورید در هیدروژن فلوئورید بی‌آب مورد الكترولیز انجام می‌شود. در اصل ما می‌خواهیم این واكنش انجام گیرد،
2HF (l)  H2 (g) + F2 (g)
اما HF خالص رسانای جریان برق نیست ولی یونهای ( HF2- , K+ ) حاصل از واكنش KF با HF می‌توانند جریان برق را انتقال دهند، به این دلیل در عمل الكترولیز زیر را برای آزادسازی فلوئور انجام می‌دهند.
2KHF2 (l)  H2 (g) + F2(g) + 2KF (l)
برقكافت و گرما