Chapitres
Le fluor est un élément chimique qui porte le numéro 9 dans la classification périodique des éléments. 
| Informations générales | |
|---|---|
| Symbole | F |
| Numéro atomique | 9 |
| Famille | Halogène |
| Groupe | 17 |
| Période | 2 |
| Bloc | p |
| Masse volumique | 1,696 g.l-1 |
| Couleur | Jaune verdâtre |
| Propriétés atomiques | |
| Masse atomique | 18,99 u |
| Rayon atomique | 50 pm |
| Configuration électronique | [He] 2s2 2p5 |
| Électrons par niveau d'énergie | 2 | 7 |
| Oxyde | Acide fort |
| Propriétés physiques | |
| État ordinaire | Gaz |
| Point de fusion | -219,67 °C |
| Point d'ébullition | -188,12 °C |
Définitions
- Numéro atomique : Le numéro atomique d'un atome représente le nombre de protons de ce dernier
- Famille : L'UICPA (Union internationale de chimie pure et appliquée) a regroupé en 10 familles les éléments chimiques qui présentent des propriétés physiques et chimiques semblables
- Groupe : Chaque groupe correspond aux éléments chimiques présents dans une même colonne du tableau périodique des éléments
- Période : Chaque période correspond aux éléments chimiques présents dans une même ligne du tableau périodique des éléments. Ils partagent également le même nombre de couches électroniques. On en compte 7 au maximum
- Bloc : Les éléments périodiques sont classés par bloc selon leurs propriétés et selon les couches électroniques jusqu’auxquelles elles sont remplies
- Dureté : La dureté d'un matériau représente la résistance qu'il oppose à la pénétration. On peut la mesurer selon plusieurs méthodes : la méthode par pénétration, la méthode par rayage ou encore la méthode par rebondissement
- Point de fusion : Le point de fusion correspond à un moment de pression et de température à partir duquel l'élément chimique fond, passant ainsi de l'état solide à l'état liquide
- Point d'ébullition : Le point d'ébullition correspond à un moment de pression et de température à partir duquel l'élément chimique bout, passant ainsi de l'état liquide à l'état gazeux
Rappel : La classification périodique des éléments, aussi appelée tableau de Mendeleïev, du nom de son créateur. C'est un chimiste russe qui en 1869 créa un tableau dont le but était de regrouper tous les éléments chimiques connus par points communs (groupes et familles par exemple). Il a souvent été ajusté et mis à jour depuis cette époque. Sa dernière révision date de 2016 par l'UICPA (Union internationale de chimie pure et appliquée), une ONG suisse qui a pour but l'évolution de la physique-chimie. Le tableau périodique compte à ce jour 118 éléments. L’UICPA, l’Union Internationale de Chimie Pure et Appliquée est une organisation non gouvernementale ayant son siège à Zurich, en Suisse. Créée en 1919, elle s’intéresse au progrès de la chimie, de la chimie physique et de la biochimie. Ses membres sont les différentes sociétés nationales de chimie et elle est membre du Conseil International pour la Science. L’UICPA est une autorité reconnue dans le développement des règles à adopter pour la nomenclature, les symboles et autres terminologie des éléments chimiques et leurs dérivé via son Comité Interdivisionnel de la Nomenclature et des Symboles. Ce comité fixe la nomenclature de l’UICPA.
Un peu d’histoire
Étymologie
Le mot fluor provient du latin "fluor" qui signifie écoulement. Il provient aussi du nom de la fluorite, un minéral fluoré et utilisé depuis l'Antiquité.
Les premières manipulations de composés fluorés
Dans les années 1700, les verriers utilisaient de l'acide fluorhydrique de formule HF afin d'attaquer le ver. En 1768, un pharmacien et chimiste allemand, Andreas Marggraf fut le premier à expliquer la formation de l'acide fluorhydrique et d'expliquer la réaction pour le produire. En 1771, les explications d'Andreas Marggraf donnent envie au célèbre chimiste Carl Scheele de se pencher sur le cas du fluor. Déjà connu pour ses découvertes du chlore et de l'oxygène, il chercha la nature chimique du fluor ainsi que ses réactions. Cependant, il faudra encore attendre longtemps avant qu'on arrive à isoler du fluor. Pour cause, à chaque fois qu'on arrive à l'extraire, il attaque le reste des composés. Des grands noms de la sciences essayèrent à leur tour d'extraire le fluor, sans jamais arriver à leurs fins. Quelques chimistes ayant essayé d'extraire du fluor :
- Antoine Lavoisier,
- Humphry Davy,
- Louis Joseph Gay-Lussac,
- Louis Jacques Thénard.
En 1869, quand Mendeleïev créa sa classification périodique des éléments, le fluor n'avait toujours pas été isolé.
Première isolation
Ferdinand Frédéric Henri Moissan
Ferdinand Frédéric Henri Moissan est un chimiste et pharmacien français ayant vécu entre 1852 et 1907. Passionné de chimie, il obtient un diplôme de pharmacien et une licence de chimie à ses 30 ans. Spécialiste des corps à hautes températures, il est l'inventeur du four à arc électrique qui permet d'atteindre des températures allant jusqu'à 3500 °C, ce qui permet d'isoler des métaux. Il est connu également pour être le premier à avoir réussi à isoler du fluor, ainsi que pour avoir mis au point la lampe à gaz d'acétylène. Toutes ces découvertes lui valurent de recevoir le prix Nobel de chimie en 1906.
Le fluor présent dans la nature
On retrouve du fluor dans des minéraux présents à l'état naturel. C'est le cas notamment de la cryolite, une espèce minérale composée de fluorure de sodium et de fluorure d'aluminium, de la fluorapatite, qui est pour sa part composée de calcium, de potassium, d'oxygène et de fluor et pour finir de la fluorine qui est à base de fluorure de calcium.
Les propriétés physiques et chimiques du fluor sous toutes ses formes
Le fluor fait partie des halogènes. C'est un élément qui est très actif chimiquement. Sous sa forme de corps simple, il se présente le plus souvent en difluor de formule F2. C'est un gaz jaune vert duquel émane une odeur piquante et toxique qui a la capacité de d'oxyder très rapidement tout ce qu'il peut brûler et ce peu importe l'environnement : air, eau, etc. Le difluor est également un gaz corrosif. Le fluor est capable de produire une flamme lors de ses réactions avec moult composés chimiques. Quand on le fait réagir avec de l'eau, il forme de l'acide fluorhydrique ainsi que de l'ozone en suivant la réaction suivante : 3 F2 + 3 H2O → O3 + 6 HF 
- De l'hydrogène : il forme alors du fluorure d'hydrogène ou de l'acide fluorhydrique,
- Du carbone : la liaison entre le carbone et le fluor est la plus solide que l'on connaisse en chimie organique,
- De nombreux gaz rares : il forme alors des fluorures.
Isotopes
Des isotopes sont des atomes qui possèdent le même nombre de protons mais un nombre différent de neutrons
Le fluor possède 18 isotopes connus à ce jour pour des nombres de masse allant de 14 à 31.
Le nombre de masse d’un atome est le nombre de nucléons qu’il contient. Il s’agit donc de la somme du nombre de protons et du nombre de protons qui constituent le noyau de l’atome
Il possède un isomère nucléaire, le fluor 18 et parmi tous ses isotopes, un seul est stable, le fluor 19. On peut donc dire que le fluor est un élément monoisotopique.
Des isomères nucléaires sont des atomes qui partagent le même noyau mais dans états énergétiques différents. C’est à dire qu’ils comportent un spin et une énergie d’excitation spéciaux. Dans leur état d’énergie le plus bas, on dit qu’ils atteignent l’état fondamental
Le fluor 19 est aussi le seul isotope du fluor présent naturellement à la surface de la Terre. Le radioisotope du fluor avec la plus longue durée de demie-vie est le fluor 18 avec une durée de demie-vie de 110 minutes. Celui avec la plus petite durée de demie-vie est le fluor 15 qui a une durée de demie-vie de 4,1.10-22 secondes. Les autres radioisotopes du fluor ont tous une durée de demie-vie comprise entre 1 minutes et quelques fractions de secondes. Le fluor radioactif se désintègre soit par émission de proton ou par désintégrations bêta positives ou négatives.
La radioactivité bêta est un type de désintégration radioactive où une particule bêta (électron ou positron) est émise. On parle de radioactivité bêta + quand un positron est émis mais on parle de radioactivité – quand c’est un électron qui est émis
Les différentes utilisations du fluor
Le fluor est utilisé dans de nombreux domaines de l'industrie. On utilise des fluorures dans la vie de tous les jours puisqu'ils sont présents dans le sel que nous ingérons ainsi que dans les dentifrices avec lesquels nous nous brossons les dents. Le fluor ayant un effet préventif sur les caries en renforçant l'émail des dents. Attention, les organismes de santé buccale ne recommandent pas d'utiliser ce genre de dentifrices au delà de l'âge adulte mais de réserver leur utilisation pour le brossage des enfants. Dans la plasturgie, le fluor est utilisé dans de nombreux composés. L'un des plus connus est le polytétrafluoroéthylène, que nous connaissons habituellement sous le nom de Téflon. Dans les centrales nucléaire, on utilise le fluor comme combustible nucléaire sous la forme d'hexafluorure d’uranium afin de séparer les différents isotopes de l'uranium. En médecine, on incorpore du fluor dans de nombreux antidépresseurs :
- La paroxétine,
- La fluvoxamine,
- L'escitalopram,
- La fluoxétine.
On s'en sert aussi comme émetteur de positrons avec son isotope de fluor 18 pour les tomographies à émission de positrons. Pour finir, le fluor étant très acide, on l'a ajouté dans des bombes afin d'en faire une arme chimique redoutable, le gaz sarin. Inodore, incolore et se dissipant très bien dans l'air, ce gaz est très toxique pour l'Homme dès de très petites doses. Aujourd'hui interdit par les Nations Unies, son utilisation avait fait polémique lors de largages sur le Japon notamment. 
Biologie
Le fluor a un rôle important dans le corps humain, celui de fixer l'émail sur les dents. C'est la raison pour laquelle il entre dans la composition des dentifrices. Chez les jeunes enfants, pendant leurs poussées dentaires, il est aussi possible de leur donner des comprimés de fluor par voie orale afin de les aider à faire percer leurs dents.
Dangers
Le fluor présente un risque écotoxique. En effet, lorsqu'il est rejeté dans la nature, que ce soit sous forme de gaz ou de liquide, il s'infiltre dans les sols,l'eau et les végétaux.
On dit d’un objet qu’il est écotoxique lorsqu’il est toxique pour l’environnement, c’est-à-dire polluant
On peut retrouver des traces de fluor dans l'environnement à proximité des usines qui en utilisent par exemple et qui rejettent de l'acide fluorhydrique. Si il est ingéré par l'Homme, selon la dose et la régularité des absorptions, il peut se révéler fatal. La dose létale est de 500 mg de fluor ingéré par jour. En dessous, cela présente néanmoins des risques pour les os ou les reins.
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Bonsoir, quel est l’impact du formaldehyde sur l’ozone ?
Bonjour Dominique,
La présence de formaldéhyde et d’ozone dans un espace confiné peut créer un gaz inflammable et difficile à respirer. C’est pourquoi il faut éviter de manipuler ces deux gaz sans se trouver sous hotte aspirante et sans porter de masque.
Bonne journée