EL FLÚOR – Elemento Químico - Enciclopedia de Tareas

EL FLÚOR – Elemento Químico



En sentido general, un elemento químico es definido como un tipo de materia constituida por átomos de la misma clase. En su forma más simple posee un número determinado de protones en su núcleo, haciéndolo pertenecer a una categoría única clasificada con el número atómico, aún cuando éste pueda desplegar distintas masas atómicas. Es un átomo con características físicas únicas, aquella sustancia que no puede ser descompuesta mediante una reacción química, en otras más simples. No existen dos átomos de un mismo elemento con características distintas y, en el caso de que estos posean número másico distinto, pertenecen al mismo elemento pero en lo que se conoce como uno de sus isótopos. También es importante diferenciar entre los «elementos químicos» de una sustancia simple. Los elementos se encuentran en la tabla periódica de los elementos.

El flúor es un elemento químico de la Tabla Periódica que fue descubierto en Francia por el químico Henri Moissan en el año 1886. El flúor es un elemento químico de la tabla periódica aprobado oficialmente por la IUPAC, este elemento pertenece al grupo de los no metales, su símbolo es la letra (F), número atómico es el (9) y es el halógeno más abundante en la corteza terrestre.

El flúor es un elemento gaseoso con un color amarillo pálido y es el más reactivo y electronegativo; en forma pura se debe manejase con cuidado y se debe evitar el contacto con la piel y con los ojos, al hacer contacto con la piel y los ojos causa graves quemaduras.

El flúor es el elemento más electronegativo y reactivo y forma compuestos con prácticamente todo el resto de elementos, incluyendo los gases nobles xenón y radón. Su símbolo es F. Incluso en ausencia de luz y a bajas temperaturas, el flúor reacciona explosivamente con el hidrógeno. El flúor diatómico, F2, en condiciones normales es un gas corrosivo de color amarillo casi blanco, fuertemente oxidante. Bajo un chorro de flúor en estado gaseoso, el vidrio, metales, agua y otras sustancias, se queman en una llama brillante. Siempre se encuentra en la naturaleza combinado y tiene tal afinidad por otros elementos, especialmente silicio, que no se puede guardar en recipientes de vidrio.

En disolución acuosa, el flúor se presenta normalmente en forma de ion fluoruro, F-. Otras formas son fluorocomplejos como el [FeF4]-, o el H2F+.

Los fluoruros son compuestos en los que el ion fluoruro se combina con algún resto cargado positivamente.

El flúor es el halógeno más abundante en la corteza terrestre, con una concentración de 950 ppm. En el agua de mar esta se encuentra en una proporción de aproximadamente 1,3 ppm. Los minerales más importantes en los que está presente son la fluorita, CaF2, el fluorapatito, Ca5 (PO4)3F y la criolita, Na3AlF6.

El flúor se obtiene mediante electrólisis de una mezcla de HF y KF. Se produce la oxidación de los fluoruros: 2F- → F2 + 2e-.

En el cátodo se descarga hidrógeno, por lo que es necesario evitar que entren en contacto estos dos gases para que no haya riesgo de explosión.

Precaución y toxicidad

El flúor y el HF deben ser manejados con gran cuidado y se debe evitar totalmente cualquier contacto con la piel o con los ojos. El HF anhidro hierve a 19 °C, sus vapores son muy irritantes y tóxicos, sus descubridores murieron por su acción. Nunca ha de mezclarse con metales alcalinos ni con amoníaco. En presencia de SbF5, se convierte en un superácido (el HF anhidro). La capacidad de protonación es tan grande que oxida a metales como el cobre y protona al metano etc. Tanto el flúor como los iones fluoruro son altamente tóxicos. El flúor presenta un característico olor acre y es detectable en unas concentraciones tan bajas como 0,02 ppm, por debajo de los límites de exposición recomendados en el trabajo.

La toxicidad del flúor viene por su afinidad a unirse al zinc (básico para el aprendizaje, la memoria y la formación de anticuerpos), y al yodo (básico para la tiroides y el sistema hormonal del cuerpo y otras funciones, siendo además el yodo quelante de mercurio), esto es similar al mercurio que se amalgama con el yodo y el zinc). Además, el exceso de flúor puede producir malformaciones oseas, aparte de un "endurecimiento y fragilidad" de los huesos con una mayor facilidad a su rotura. En definitiva, el flúor puede dañar el sistema de aprendizaje, memoria, salud, sistema hormonal, huesos, y así de energía y productividad de las personas.

En la característica de unión con el yodo, se usa el flúor para tratar "hiper-tiroidismos" (un hiperdesarrollo de la tiroides, entre otras cosas por exceso de yodo). A eliminar el yodo del cuerpo, el flúor reduce la tiroides, reduciendo su tamaño y actividad, siendo esto muy dañino para personas con tiroides normales (que hace una parte vital del sistema hormonal del cuerpo), y especialmente para las personas con una tiroides débil o hipotiroidismo. Esto se ve agravado si la persona está expuesta a contaminación por mercurio (amalgama de los dientes 55 % mercurio, lámparas halógenas/fluorescentes-cuando se funden o parpadean, contaminación minera, pescado contaminado, aire contaminado con altos niveles de diésel y del mercurio expulsado por su combustión 10 , etc.), pues el mercurio también se une al zinc y al yodo, inutilizando sus funciones, se refuerza en el daño con el flúor.

Un síntoma de intoxicación por flúor fácilmente perceptible en la población infantil (pues sus dientes están en formación), es la presencia de manchas blancas en los dientes.

A nivel histórico, como anécdotas, en los primeros experimentos de refinamiento de uranio para hacer la bomba atómica, se pensaba que toda la toxicidad del proceso venía del uso de flúor. Otra anécdota es el uso de flúor en el agua por parte de los nazis en los campos de concentración, para anular la voluntad y volver dócil a la población del campo de concentración.

A causa de ser tan reactivo y peligroso, el flúor no fue aislado hasta tiempos relativamente recientes, puesto que en estado puro es sumamente peligroso y es necesario manejarlo con extremo cuidado.

El primer compuesto de flúorque se conoce data de los años 1500, en Alemania. Se trata de la fluorita (CaF2), por entonces llamada flúores, después espato de flúor. Es un mineral raro, que se funde fácilmente y era utilizado como fundente, para fundir otros minerales con mayor facilidad al mezclarlo con flúores. El mineralogista Georgius Agricola describió el mineral en 1529.

En 1670, Enrique Schwandhard descubrió que al someter al mineral a algunos ácidos, desprendía un vapor muy corrosivo, que incluso corroía el vidrio. Utilizó esta propiedad para elaborar dibujos sobre el vidrio, por lo que mantuvo en secreto la forma de obtenerlo.

Solo muy lentamente se avanzó en el estudio de este mineral. En 1768, Andrés Segismunod Sargraf estudió el mineral y obtuvo nuevamente el extraño vapor, informando sobre la característica que ataca al vidrio.

Sin embargo, el primero en estudiar el gas fue Carlos Sabéele en 1780. A él se le atribuye el descubrimiento del ácido fluorhídrico. Murió a los 44 años, muy probablemente a causa de una intoxicación sistemática con los productos que manejaba.

En 1813, Ampére hizo la hipótesis de que el ácido fluorhídrico era un compuesto de hidrógeno con un elemento todavía no descubierto. Esta hipótesis la hizo por la analogía que tiene este ácido con el muriático, del que se descubrió el cloro apenas tres años antes. Comunicó su hipótesis a Humphry Davy. Ampére sugirió el nombre de "pthor" al nuevo elemento, pero Davy se inclinó por el nombre "flúor".

En 1830 los hermanos Tomás y Jorge Knox intentaron aislar el flúor por medios químicos usando cloro. No lo lograron y también se intoxicaron seriamente.

P. Louyel también lo intentó en la misma época, fracasando también, pero en esta ocasión la intoxicación le causó la muerte.

La primera producción comercial de flúor fue para la bomba atómica del Proyecto Manhattan, en la obtención de hexafluoruro de uranio, UF6, empleado para la separación de isótopos de uranio. Este proceso se sigue empleando para aplicaciones de energía nuclear.

El flúor en la tabla periódica

En la tabla periódica el Flúor pertenece al grupo VII A, al periodo 2 y a los no metales.

Número atómico 9.
Símbolo F.
Peso atómico 18, 998.
Punto de ebullición ̊c -188, 2.
Punto fusión ̊c -219, 8.
Densidad 1, 505.
Estructura electrónica 1s2 2s2 2p5.
Año de su descubrimiento: 1886.

Usos del flúor

Hoy en día los derivados del flúor son de suma utilidad en las Industrias, en la Agricultura, etc.

Uno de los derivados del flúor es el fluoruros que se utiliza en la agricultura para eliminar los insectos que perjudica los pequeños y grandes cultivos.

El flúor se utiliza para crear el hexafluoruro de azufre que se utiliza como aislante eléctrico en las industrias eléctricas.

Algunos de los compuestos del flúor se utilizan en los sistemas de refrigeración de neveras y de aires acondicionados.

Los fluoruros son útiles como insecticidas en la Agricultura.

El flúor en las personas

El flúor que las personas consumen se une a los tejidos duros, como son los huesos y los dientes.

El flúor en los dientes es de suma importancia, gracia al flúor nuestro dientes aumenta la resistencia del esmalte a la disolución de los ácidos bacterianos y trabaja en el control de las caries inicial o manchas blancas.