Фторид
Группа веществ: Анионы

F^-

Фториды – химические соединение фтора с другими элементами. Известны для всех элементов, кроме Не и Ne. Выделяют простые, или бинарные, фториды (в частности, соли фтористоводородной кислоты, ковалентные фториды металлов и неметаллов, галоген-фториды), оксифториды (например, POF₃), гидрофториды металлов, фторсодержащие кислоты (например, фтористоводородная кислота), комплексные фториды, или фторометаллаты, например Na₂NiF₄, а так же фторбараты и фторсиликаты и др. К фторидам относятся также фториды графита CF_x (1≥ x > О), C(MF_n)_x и др., фторидные и оксифторидные бронзы, смешанные галогениды.

В кристаллической структуре простых фторидов переходных металлов атомы металла, как правило, имеют октаэдрическое окружение и атомов F, причем, октаэдры могут быть изолированными (MF₆) либо сочлененными.

Наиболее типичные координационные полиэдры фторометаллатов – также октаэдры, которые могут быть изолированными (структура криолита, эльпасолита), иметь только мостиковые атомы F (структура перовскита, пирохлора), соединяться вершинами (структура тетрагональных и гексагональных бронз, слоистых перовскитов), ребрами (структура рутила, Na₂SiF₆ и др.), гранями (структура "гексагонального" перовскита). Образование фторометаллатов стабилизирует высшие степени окисления многих элементов, благодаря чему существуют соединения с катионами NF₄⁺, KrF⁺, XeF₅⁺ и др. и анионами MnF₆^2-, NiF₆^2- и др.

Наиболее тугоплавки и труднолетучи трифториды РЗЭ, CaF₂ (t кип. 2530 °C), наименьшие температуры плавления и кипения у OF₂ (соответственно -224 и -145 °C) и NF₃ (-206,8 и -129,0 °C). Наибольшую растворимость в воде имеет SbF₃ (492,4 г в 100 г H₂O при 25 °C), BeF₂, TlF, наименьшую – PbClF, CaF₂, LaF₃ и ThF₄ (0,17 мг/л при 20 °C).

Многие фториды гидролизуются водой, причем склонность к гидролизу повышается в ряду от трифторидов до гептафторидов металлов и с уменьшением атомного номера металла одной подгруппы. Все фториды подвергаются пирогидролизу.

Окислительные свойства наиболее сильно выражены у фторидов неметаллов: KrF₂, XeF₆, галогенфториды, OF₂, O₂F₂, NF₃, N₂F₄, NOF₃, их растворы в HF. Очень сильные окислители среди фторидов металлов: OsF₇, ReF₇, PtF₆, PuF₆, AuF₅, CrF₅, MnF₄, CrF₄, AuF₃, NiF₃ и др.

Широкое применение получили многочисленные соединения фтора – фтористый водород, фторид алюминия, кремнефторид, фторсульфоновая кислота (растворитель, катализатор, реагент для получения органических соединений, содержащих группу – SO₂F), BF₃ (катализатор), фторорганические соединения и др.

В виде неорганических соединений содержится главным образом в костях животных и человека – 100-300 мг/кг; особенно много в зубах. Кости морских животных богаче фтором по сравнению с костями наземных. Поступает в организм животных и человека преимущественно с питьевой водой, оптимальное содержание фторидов в которой 1–1,5 мг/л. При недостатке фтора у человека развивается кариес зубов, при повышенном поступлении – флюороз. Высокие концентрации ионов фтора опасны ввиду их способности к ингибированию ряда ферментативных реакций, а также к связыванию важных в биологическом отношении элементов (Р, Ca, Mg и др.), нарушающему их баланс в организме. Органические производные фтора обнаружены только в некоторых растениях (например, в южноафриканском Dichapetalum cymosum). Основные из них – производные фторуксусной кислоты, токсичные как для других растений, так и для животных. Биологическая роль фтора изучена недостаточно. Необходимость фтора для растений не доказана.