Comportamiento químico del flúor

El diflúor es el elemento más reactivo de la tabla periódica, de hecho el flúor gas, reacciona con todos los elementos de la tabla periódica, a excepción del helio, el neón y el argón.

El flúor posee un comportamiento peculiar, al igual que otros miembros del periodo 2 de la tabla periódica, los cuales deben su singularidad en gran medida a las limitaciones que tienen sus enlaces. Sin embargo, el flúor tiene ciertas características que son únicas.

• La debilidad del enlace flúor-flúor:

Las energías de enlaces que tienen los halógenos, desde el cloro hasta el yodo, muestran un descenso sistemático, pero la energía de enlace del flúor no continua con este patrón. Para poder encajar con la tendencia, esperaríamos que la energía del enlace flúor-flúor, fuera de unos 300 kJ.mol^-1 en vez de su valor real que es 155 kJ.mol^-1. A pesar de que se han sugerido varias razones, la gran parte de los químicos cree que la debilidad del enlace flúor-flúor, es un resultado de repulsiones que surgen entre los electrones que no están enlazados de los dos átomos que tiene la molécula. Este hecho explica en cierta parte la alta reactividad que tiene el flúor gaseoso.

• Limitaciones que tiene el enlace:

De igual manera que el resto de elementos del periodo 2, el flúor se encuentra limitado a un octeto de electrones en los compuestos de tipo covalente. Es por esto que el flúor casi siempre forma solamente en un enlace de tipo covalente, una de las pocas excepciones es el ion H2F^+.

• El flúor y su alta electronegatividad:

Con la alta electronegatividad que posee, el átomo de flúor es el que forma los puentes de hidrógeno más fuertes de entre todos los elementos. También, a parte de su importante efecto sobre los puntos de fusión y ebullición que tiene el fluoruro de hidrógeno, los puentes de hidrógenos hacen que la formación de un anión poliatómico sea muy estable (HF2^-).

• La naturaleza iónica de muchos fluoruros:

Los metales que tienen un estado de oxidación normal, forman fluoruros que con frecuencia son iónicos, mientras que sus compuestos equivalentes con cloro, bromo y yodo, son de tipo covalente. Dicha distinción se debe a la pequeña polarizabilidad del ion fluoruro pequeño. Por ejemplo, en el caso del fluoruro de aluminio, este tiene un comportamiento de tipo iónico, en cambio, otros halogenuros de aluminio tienen un comportamiento covalente que se hace más apreciable.

• Altos estados de oxidación en los fluoruros:

El flúor, debido a ser un agente oxidante bastante fuerte, a menudo provoca en un metal, un estado de oxidación bastante más alto que en otros halógenos. Por ejemplo el aso del vanadio, el cual forma un fluoruro de vanadio (V) (estado de oxidación +5), (VF5), pero el estado de oxidación más alto que alcanza el vanadio en compuestos con el cloro es en el caso del cloruro de vanadio (IV), VCl4 (donde el vanadio tiene un estado de oxidación, +4).

• Diferencias entre las solubilidades de los fluoruros:

Debido a que el ion fluoruro es bastante más pequeño que otros iones halogenuros, así las solubilidades de los fluoruros de metales se diferenciaran de las de los otros halogenuros. Por ejemplo, el caso del fluoruro de plata, el cual es soluble, mientras que los demás tipos de halogenuros de plata, no lo son. Por otro lado, el fluoruro de calcio es insoluble, en cambio, el resto de los halogenuros de calcio son solubles. Dicho patrón es el resultado de las diversidades en la energía de la red cristalina entre los diferentes fluoruros de los metales. Es por ello que el ion plata, el cual es grande, posee una energía reticular relativamente baja en comparación con el pequeño ion fluoruro. Si embargo, la energía reticular se hace mayor cuando el pequeño ion calcio, que tiene alzada su densidad de carga, se junta al pequeño ion fluoruro.