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ハロゲンとその化合物について
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フッ素というのはもっとも電気陰性度の高い元素であり、そのことは、F-になりやすい(-1の酸化数をとりやすい)ことを意味します。 そのため単体のフッ素(F2:酸化数は0)は強い酸化力を持ち、酸化数が-1の状態になりやすいといえます。 こういったことがF2の強い酸化力の原因であり、F2が極めて不安定な物質であることの原因でもあります。 ご質問の反応では酸素原子が酸化されていることになります。一般論としては酸素も電気陰性度が大きく、そのためO2も強い酸化力を持つために、水が酸化されるような反応は起こらないのですが、F2の非常に強い酸化力のために、水の酸素がO2へと還元されることになります。
HF(g)の標準生成エンタルピーΔfH^o=-271.1kJ/mol 水(g)の標準生成エンタルピーΔfH^o=-241.8kJ/mol 水(l)の標準生成エンタルピーΔfH^o=-285.8kJ/mol 化学便覧 第5版 基礎編 II pp294。 2F2(g)+2H2O(g)→4HF(g)+O2(g) ΔHR=4×(-271.1)-2×(-241.8)=-600.8 (kJ/mol) 2F2(g)+2H2O(l)→4HF(g)+O2(g) ΔHR=4×(-271.1)-2×(-285.8)=-512.8 (kJ/mol) 液体の水とも水蒸気とも莫大な発熱ですので、進行するでしょう。 (調べていて気づきましたが、水の標準生成エンタルピーで気体と液体間違えて引用してあるサイトの多いこと…汗)
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