フッ素

更新日：2022/3/31

フッ素（Fluorine）は，化学式 F₂ で表される典型元素の単体です。

名称

物質名称一覧

命名法

Nomenclature

名称

Name

代表的名称
Typical name: フッ素; Fluorine

組成命名法
Compositional nomenclature: 二フッ素; Difluorine

IUPAC許容慣用名
IUPAC acceptable common names: フッ素; Fluorine

別名
Other names: 弗素

化学式と構造

化学式一覧

化学式名称

Formula name

化学式

Formula

代表的化学式
Typical formula: F₂

分子式
Molecular formula: F₂

組成式
Compositional formula: F

構造式
Structural formula

電子式 (ルイス構造式)
Lewis structure

電子式 (ルイス構造式, 色付き)
Colored Lewis structure

物質情報

物質情報一覧

項目

Item

値

Value

名称
Name: フッ素; Fluorine

化学式
Formula: F₂

外観
Appearance: 淡黄色の気体; Pale yellow gas

臭気
Odor: 刺激臭; Pungent odor

モル質量
Molar mass: 37.996 g/mol

密度
Density: 1.667 g/L^[1]
気体; 1.513 g/cm³^[1]
液体, -188.13°C; 1.5127 g/cm³^[2]
液体, -188.1°C

融点
Melting point: −219.61 °C^[1]; −219.67 °C^[2]

沸点
Boiling point: −188.13 °C^[1]; −188.11 °C^[2]

構成要素

構成原子

原子 Atom	名称 Name	酸化数 Oxidation state	個数 Number
F	フッ素	0	2

原子の比率

原子 Atom	原子量 Atomic weight	個数 Number	原子比率 Atomic ratio	重量比率 Weight ratio
F	18.998	2	100.00%	100.00%

熱力学的性質

相転移特性

項目

Item

値

Value

融解熱
Enthalpy of fusion: 0.510 kJ · mol⁻¹^[1]
at −219.61°C; 0.51 kJ · mol⁻¹^[2]
at -219.67°C

蒸発熱
Enthalpy of vaporization: 6.62 kJ · mol⁻¹^[1][2]
at −188.13°C

蒸発熱 (25°C)
Enthalpy of vaporization at 25°C: –

その他転移エンタルピー
Enthalpy of other transition: 0.728 kJ · mol⁻¹^[1]
at -227.6°C

標準熱力学特性

状態 State	標準生成エンタルピー Δ_fH° kJ · mol⁻¹	標準生成ギブスエネルギー Δ_fG° kJ · mol⁻¹	標準モルエントロピー S° J · K⁻¹ · mol⁻¹	標準モル定圧熱容量 C_p° J · K⁻¹ · mol⁻¹
気体	0^[3]	0^[3]	202.78^[3]	31.30^[3]

溶解度

溶解性

反応 Reactive: H₂O^[1]水
o.s.^[1]有機溶媒

混和 Miscible

易溶 Very soluble

可溶 Soluble

微溶 Slightly soluble

難溶 Very slightly soluble

不溶 Insoluble

危険有害性

GHSラベル^[4]

項目

Item

値

Value

危険有害性絵表示
Hazard pictograms: GHS03: 円上の炎; GHS04: ガスシリンダー; GHS06: どくろ; GHS07: 感嘆符; GHS08: 健康有害性

注意喚起語
Signal word: 危険

危険有害性情報
Hazard statements: H270: 発火または火災激化のおそれ; 酸化剤; H280: 高圧ガスを内含; 熱すると爆発のおそれ; H330: 吸入すると生命に危険; H315: 皮膚刺激性; H319: 重篤な眼刺激性; H370: 臓器への傷害; H370: 呼吸器系への傷害; H370: 肝臓への傷害; H370: 腎臓への傷害; H372: 長期, または反復ばく露による臓器への傷害; H372: 長期, または反復ばく露による骨への傷害; H372: 長期, または反復ばく露による歯への傷害; H372: 長期, または反復ばく露による呼吸器系への傷害; H372: 長期, または反復ばく露による雄性生殖器への傷害

物理的危険性^[4]

分類	区分	表示	危険有害性情報
爆発物	分類対象外
引火性気体	区分外
エアゾール	分類対象外
酸化性気体	区分1	警告	H270: 発火または火災激化のおそれ; 酸化剤
高圧ガス	圧縮ガス	警告	H280: 高圧ガスを内含; 熱すると爆発のおそれ
引火性液体	分類対象外
引火性固体	分類対象外
自己反応性化学品	分類対象外
自然発火性液体	分類対象外
自然発火性固体	分類対象外
自己発熱性化学品	分類対象外
水反応引火性化学品	分類対象外
酸化性液体	分類対象外
酸化性固体	分類対象外
有機過酸化物	分類対象外
金属腐食性物質	分類不可 (データ不足)
鈍性化爆発物	データなし

健康有害性^[4]

分類	区分	表示	危険有害性情報
急性経口毒性	分類対象外
急性経皮毒性	分類対象外
急性吸入毒性 (気体)	区分1	危険	H330: 吸入すると生命に危険
急性吸入毒性 (蒸気)	分類対象外
急性吸入毒性 (粉塵・ミスト)	分類対象外
皮膚腐食性/刺激性	区分2	警告	H315: 皮膚刺激性
重篤な眼損傷性/眼刺激性	区分2A	警告	H319: 重篤な眼刺激性
呼吸器感作性	分類不可 (データ不足)
皮膚感作性	分類不可 (データ不足)
生殖細胞変異原性	分類不可 (データ不足)
発がん性	分類不可 (データ不足)
生殖毒性	分類不可 (データ不足)
特定標的臓器毒性 (単回ばく露)	区分1 (呼吸器系, 肝臓, 腎臓)	危険	H370: 臓器への傷害 H370: 呼吸器系への傷害 H370: 肝臓への傷害 H370: 腎臓への傷害
特定標的臓器毒性 (反復ばく露)	区分1 (骨, 歯, 呼吸器系, 雄性生殖器)	危険	H372: 長期, または反復ばく露による臓器への傷害 H372: 長期, または反復ばく露による骨への傷害 H372: 長期, または反復ばく露による歯への傷害 H372: 長期, または反復ばく露による呼吸器系への傷害 H372: 長期, または反復ばく露による雄性生殖器への傷害
誤えん有害性	分類対象外

環境有害性^[4]

分類	区分	表示	危険有害性情報
水生環境有害性 (短期)	分類不可 (データ不足)
水生環境有害性 (長期)	分類不可 (データ不足)
オゾン層への有害性	分類不可 (データ不足)

製法

電気分解

液体を電気分解すると，フッ素が生成する場合があります。

フッ化水素の電気分解 ◆ Δ_rG 546.4 kJ/mol K 0.19 × 10⁻⁹⁵ pK 95.73: 2HFフッ化水素
⚡
⟶
H₂水素 + F₂フッ素

三フッ化ホウ素の電気分解 ◆ Δ_rG 2240.66 kJ/mol K 0.28 × 10⁻³⁹² pK 392.55: 2BF₃三フッ化ホウ素
⚡
⟶
2Bホウ素 + 3F₂フッ素

三フッ化ヒ素の電気分解 ◆ Δ_rG 1548.32 kJ/mol K 0.56 × 10⁻²⁷¹ pK 271.25: 2AsF₃三フッ化ヒ素
⚡
⟶
2Asヒ素 + 3F₂↑フッ素

水溶液の電気分解

水溶液を電気分解すると，フッ素が生成する場合があります。

フッ化銅(II)水溶液の電気分解 (水≠反応物): CuF₂フッ化銅(II)
💧⚡
⟶
Cu銅 + F₂↑フッ素

フッ化銀(I)水溶液の電気分解 (水≠反応物) ◆ Δ_rG 403.38 kJ/mol K 0.21 × 10⁻⁷⁰ pK 70.67: 2AgFフッ化銀(I)
💧⚡
⟶
2Ag銀 + F₂↑フッ素

フッ化水素水溶液の電気分解 (水≠反応物) ◆ Δ_rG 546.4 kJ/mol K 0.19 × 10⁻⁹⁵ pK 95.73: 2HFフッ化水素
💧⚡
⟶
H₂水素 + F₂フッ素

フッ化アンモニウム水溶液の電気分解 (水≠反応物) ◆ Δ_rG 664.46 kJ/mol K 0.39 × 10⁻¹¹⁶ pK 116.41: 2NH₄Fフッ化アンモニウム
💧⚡
⟶
2NH₃↑アンモニア + F₂↑フッ素 + H₂↑水素

フッ化アンモニウム水溶液の電気分解 (水≠反応物) ◆ Δ_rG 846.70 kJ/mol K 0.46 × 10⁻¹⁴⁸ pK 148.34: 2NH₄Fフッ化アンモニウム
💧⚡
⟶
N₂H₄ヒドラジン + F₂↑フッ素 + 2H₂↑水素

分解反応

熱分解性物質が分解すると，フッ素が生成する場合があります。

フッ化アンモニウムの分解 ◆ Δ_rG 664.46 kJ/mol K 0.39 × 10⁻¹¹⁶ pK 116.41: 2NH₄Fフッ化アンモニウム
🔥
⟶
2NH₃↑アンモニア + F₂↑フッ素 + H₂↑水素

フッ化アンモニウムの分解 ◆ Δ_rG 846.70 kJ/mol K 0.46 × 10⁻¹⁴⁸ pK 148.34: 2NH₄Fフッ化アンモニウム
🔥
⟶
N₂H₄ヒドラジン + F₂↑フッ素 + 2H₂↑水素

化学反応

金属との反応

金属とフッ素が反応すると，フッ素の二元化合物が生成します。

ナトリウムとフッ素の反応 ◆ Δ_rG −1086.988 kJ/mol K 2.70 × 10¹⁹⁰ pK −190.43: 2Naナトリウム + F₂フッ素
⟶
2NaFフッ化ナトリウム

マグネシウムとフッ素の反応 ◆ Δ_rG −1070.2 kJ/mol K 3.10 × 10¹⁸⁷ pK −187.49: Mgマグネシウム + F₂フッ素
⟶
MgF₂フッ化マグネシウム

アルミニウムとフッ素の反応 ◆ Δ_rG −2850.0 kJ/mol K 1.99 × 10⁴⁹⁹ pK −499.30: 2Alアルミニウム + 3F₂フッ素
⟶
2AlF₃フッ化アルミニウム

カリウムとフッ素の反応 ◆ Δ_rG −1075.50 kJ/mol K 2.63 × 10¹⁸⁸ pK −188.42: 2Kカリウム + F₂フッ素
⟶
2KFフッ化カリウム

カルシウムとフッ素の反応 ◆ Δ_rG −1167.3 kJ/mol K 3.18 × 10²⁰⁴ pK −204.50: Caカルシウム + F₂フッ素
⟶
CaF₂フッ化カルシウム

非金属との反応

非金属とフッ素が反応すると，フッ素の二元化合物が生成します。

水素とフッ素の反応 ◆ Δ_rG −546.4 kJ/mol K 5.31 × 10⁹⁵ pK −95.73: H₂水素 + F₂フッ素
⟶
2HFフッ化水素

クリプトンとフッ素の反応: Krクリプトン + F₂フッ素
⟶
KrF₂二フッ化クリプトン

キセノンとフッ素の反応: Xeキセノン + F₂フッ素
⟶
XeF₂二フッ化キセノン

キセノンとフッ素の反応: Xeキセノン + 2F₂フッ素
⟶
XeF₄四フッ化キセノン

ホウ素とフッ素の反応 ◆ Δ_rG −2240.66 kJ/mol K 3.52 × 10³⁹² pK −392.55: 2Bホウ素 + 3F₂フッ素
⟶
2BF₃三フッ化ホウ素

還元性化学種との反応

還元性化学種とフッ素が反応すると，種々の生成物が生成します。

鉄とフッ素の反応 ◆ Δ_rG −668.6 kJ/mol K 1.36 × 10¹¹⁷ pK −117.13: Fe鉄 + F₂フッ素
⟶
FeF₂フッ化鉄(II)

鉄とフッ素の反応 ◆ Δ_rG −1681.8 kJ/mol K 4.35 × 10²⁹⁴ pK −294.64: 2Fe鉄 + 3F₂フッ素
⟶
2FeF₃フッ化鉄(III)

亜鉛とフッ素の反応 ◆ Δ_rG −713.3 kJ/mol K 9.22 × 10¹²⁴ pK −124.96: Zn亜鉛 + F₂フッ素
⟶
ZnF₂フッ化亜鉛

ストロンチウムとフッ素の反応 ◆ Δ_rG −1164.8 kJ/mol K 1.16 × 10²⁰⁴ pK −204.06: Srストロンチウム + F₂フッ素
⟶
SrF₂フッ化ストロンチウム

被酸化性化学種との反応

被酸化性化学種とフッ素が反応すると，種々の生成物が生成します。

銅とフッ素の反応: Cu銅 + F₂フッ素
🔥
⟶
CuF₂フッ化銅(II)

銀とフッ素の反応 ◆ Δ_rG −403.38 kJ/mol K 4.67 × 10⁷⁰ pK −70.67: 2Ag銀 + F₂フッ素
⟶
2AgFフッ化銀(I)

銅とフッ素の反応 ◆ Δ_rG −520 kJ/mol K 1.26 × 10⁹¹ pK −91.10: 2Cu銅 + F₂フッ素
⟶
2CuFフッ化銅(I)

ヨウ化カリウムとフッ素の反応 ◆ Δ_rG −425.72 kJ/mol K 3.83 × 10⁷⁴ pK −74.58: 2KIヨウ化カリウム + F₂フッ素
⟶
2KFフッ化カリウム + I₂ヨウ素

酸化鉄(II)とフッ素の反応: 6FeO酸化鉄(II) + 3F₂フッ素
⟶
2FeF₃フッ化鉄(III) + 2Fe₂O₃酸化鉄(III)

被酸化性化学種との反応 (中性条件下)

被酸化性化学種とフッ素，水が反応すると，種々の生成物が生成します。

ヨウ化カリウムとフッ素の反応 (中性条件下) ◆ Δ_rG −1021.3 kJ/mol K 8.39 × 10¹⁷⁸ pK −178.92: KIヨウ化カリウム + 3F₂フッ素 + 3H₂O水
⟶
KIO₃ヨウ素酸カリウム + 6HFフッ化水素

酸化鉄(II)とフッ素の反応 (中性条件下): 6FeO酸化鉄(II) + 3F₂フッ素 + 6H₂O水
⟶
2FeF₃フッ化鉄(III) + 4Fe(OH)₃水酸化鉄(III)

難酸化性化学種との反応

難酸化性化学種とフッ素が反応すると，種々の生成物が生成します。

塩化水素とフッ素の反応 ◆ Δ_rG −355.8 kJ/mol K 2.16 × 10⁶² pK −62.33: 2HCl塩化水素 + F₂フッ素
⟶
Cl₂塩素 + 2HFフッ化水素

塩化ナトリウムとフッ素の反応 ◆ Δ_rG −318.712 kJ/mol K 6.85 × 10⁵⁵ pK −55.84: 2NaCl塩化ナトリウム + F₂フッ素
⟶
2NaFフッ化ナトリウム + Cl₂塩素

難酸化性化学種との反応 (中性条件下)

難酸化性化学種とフッ素，水が反応すると，種々の生成物が生成します。

塩化ナトリウムとフッ素の反応 (中性条件下) ◆ Δ_rG −1107.8 kJ/mol K 1.20 × 10¹⁹⁴ pK −194.08: NaCl塩化ナトリウム + 4F₂フッ素 + 4H₂O水
⟶
NaClO₄過塩素酸ナトリウム + 8HFフッ化水素

塩化ナトリウムとフッ素の反応 (中性条件下) ◆ Δ_rG −805.9 kJ/mol K 1.54 × 10¹⁴¹ pK −141.19: NaCl塩化ナトリウム + 3F₂フッ素 + 3H₂O水
⟶
NaClO₃塩素酸ナトリウム + 6HFフッ化水素

参考文献

参考文献一覧

1
James G. Speight (2017)
Lange's Handbook of Chemistry, 17th edition
https://www.accessengineeringlibrary.com/content/book/9781259586095
McGraw Hill Education
- Amazon
引用リスト
- ^ 密度, 1.667 g/L - p.43
- ^ 密度, 1.513 g/cm³ - p.43
- ^ 融点, −219.61 °C - p.43
- ^ 沸点, −188.13 °C - p.43
- ^ 融解熱, 0.510 kJ · mol⁻¹ - p.300
- ^ 蒸発熱, 6.62 kJ · mol⁻¹ - p.300
- ^ その他転移エンタルピー, 0.728 kJ · mol⁻¹ - p.300
- ^ 溶解性, 水と反応 - p.43
- ^ 溶解性, 有機溶媒と反応 - p.43
2
John R. Rumble Jr, David R. Lide, Thomas J. Bruno (2019)
CRC Handbook of Chemistry and Physics 100th Edition
https://www.routledge.com/CRC-Handbook-of-Chemistry-and-Physics/book-series/CRCHANCHEPHY
CRC Press
- Amazon
引用リスト
- ^ 密度, 1.5127 g/cm³ - p.4-44
- ^ 融点, −219.67 °C - p.4-44
- ^ 沸点, −188.11 °C - p.4-44
- ^ 融解熱, 0.51 kJ · mol⁻¹ - p.6-156
- ^ 蒸発熱, 6.62 kJ · mol⁻¹ - p.6-144
3
Janiel J. Reed (1989)
The NBS Tables of Chemical Thermodynamic Properties: Selected Values for Inorganic and C1 and C2 Organic Substances in SI Units
https://doi.org/10.18434/M32124
National Institute of Standards and Technology (NIST)
引用リスト
4
化学物質管理センター
GHS分類結果
https://www.nite.go.jp/chem/ghs/all_fy.html
独立行政法人製品評価技術基盤機構
引用リスト

Δ_rG	546.4 kJ/mol
K	0.19 × 10⁻⁹⁵
pK	95.73

Δ_rG	2240.66 kJ/mol
K	0.28 × 10⁻³⁹²
pK	392.55

Δ_rG	1548.32 kJ/mol
K	0.56 × 10⁻²⁷¹
pK	271.25

Δ_rG	403.38 kJ/mol
K	0.21 × 10⁻⁷⁰
pK	70.67

フッ素

名称

物質名称一覧

化学式と構造

化学式一覧

物質情報

物質情報一覧

構成要素

構成原子

原子の比率

熱力学的性質

相転移特性

標準熱力学特性

溶解度

溶解性

危険有害性

GHSラベル[4]

物理的危険性[4]

健康有害性[4]

環境有害性[4]

製法

電気分解

水溶液の電気分解

分解反応

化学反応

金属との反応

非金属との反応

還元性化学種との反応

被酸化性化学種との反応

被酸化性化学種との反応 (中性条件下)

難酸化性化学種との反応

難酸化性化学種との反応 (中性条件下)

参考文献

参考文献一覧

関連物質

第17族元素の単体

フッ素の化合物

関連カテゴリ

GHSラベル^[4]

物理的危険性^[4]

健康有害性^[4]

環境有害性^[4]