Фтор (F = 19), элемент, принадлежащий к группе галоидов VII гр. периодической системы элементов. В природе встречается в виде минералов плавикового шпата CaF2, криолита Na3AlF6 и апатитов: Ca5(Cl.F)(PO4)3, Ca3(PO4)2, Ca2ClPO4, Ca3(PO4)2, CaFPO4. В минимальных количествах находится в морской воде; в организме человека или животных встречается в эмали зубов, а также, вероятно, в костях: зубы хищных животных, например собак, содержат около 0,3% Ф. Свободный Ф. находится в некоторых разновидностях полевого шпата, где он образуется из фтористого кальция вследствие радиоактивного действия урановых солей; запах такого полевого шпата обусловливается присутствием свободного Ф., а фиолетовая окраска — от растворенного кальция. Впервые Ф. был получен Муассаном в 1886 году при электролизе раствора фтористого калия в безводном фтористом водороде. Ф. — газ с запахом, напоминающий хлор, при охлаждении до −187° обращается в жидкость, а при охлаждении до −233° (в жидком водороде) в твердое кристаллическое тело. Он является самым деятельным элементом: с водородом соединяется в темноте, при чем происходит взрыв. Иод, сера, фосфор загораются в атмосфере Ф.; мелко раздробленный уголь в нем загорается, образуя 4-фтористый углерод CF4. Вода разлагается от его действия при обыкновенной температуре, при чем образуется фтористый водород и озонированный кислород (H2O + F2 = 2HF + O); Ф. выделяет хлор из хлористых солей и соединяется с большинством металлов (даже с золотом и платиной), при чем образуются фтористые соли; с кислородом же он не соединяется. Органические соединения: скипидар, керосин, пробка и т. под., загораются во Ф. Известь, окись бария, глинозем ярко накаливаются в струе Ф., выделяя кислород и переходя во фтористые металлы. Магнитный железняк и окись железа на холоду не изменяются, при нагревании же происходит энергичная реакция; так же относится к Ф. окись цинка, свинца, меди, ртути и проч. Таким же образом действует он на сернистые металлы. Карбиды лития, стронция, бария, урана воспламеняются в струе Ф. Ф. вытесняет элементы фосфорной кислоты из фосфорнокислых солей. Фосфорнокислый кальций воспламеняется в атмосфере Ф., переходя в CaF2.
Жидкий Ф. представляет подвижную светло-желтую жидкость удельного веса 1,14 при температуре от −187° до −200°. Кипит при −187°. Температура плавления твердого Ф. −233°. Жидкий Ф. растворяется во всех отношениях в жидких кислороде и воздухе. Кремний, бор, углерод, сера, фосфор и железо, охлажденные в жидком кислороде, помещенные в жидкий Ф. не загораются; при этой низкой температуре Ф. не вытесняет иода из иодистого калия; при −210° Ф. не действует на ртуть, между тем как с водородом и скипидаром происходит реакция с выделением света.
Фтористый водород (HF) получается при действии серной кислоты на плавиковый шпат CaF2 + H2SO4 = 2HF + CaSO4; так как фтор. водород действует на стекло, то реакцию ведут в платиновых или свинцовых сосудах. Фтор. водород при охлаждении сгущается и образует жидкость, кипящую при 19,4°, очень едкую; пары его очень ядовиты. При температуре −102° жидкость затвердевает в прозрачную кристаллическую массу. Удельный вес ее при 13° = 0,9870. Плотность паров фтористого водорода меняется с температурой и давлением: так, при давлении 745 мм. ртутного столба удельный вес паров по отношению к воздуху при 26,4° — 1,773, а при 69,3° — 0,726, откуда молекулярный вес при 26,4° — 51,18, а при 69° — 20,96; на основании этих и других данных следует заключить, что формула молекул фтористого водорода не HF, а HxFx, и пары представляют смесь молекулы различной сложности H2F2, H3F3 и т. д.
Фтористый водород сильно растворяется в воде, и водный раствор его известен под именем плавиковой кислоты, легко проводящей электричество; безводный же жидкий водород электричества не проводит. Плавиковая кислота, подобно соляной, обладает всеми свойствами сильных кислот: ее хранят не в стеклянных сосудах, а в гутаперчевых, ибо она разъедает стекло (см. ниже); на животные ткани, напр. на кожу, она действует разрушительно; растворяет большинство металлов. Плавиковая кислота образует кислые и средние соли: напр., известны кислый фтористый калий KHF2 и средний K2F2. При насыщении аммиаком раствора плавиковой кислоты и выпаривании раствора до суха получается кислый фтористый аммоний NH4HF2, который вместо свободной кислоты употребляется при анализе силикатов.
При электролизе плавиковой кислоты получить Ф. нельзя, ибо при своем выделении на положительном полюсе он действует на воду, отнимая от нее водород и выделяя кислород (урав. см. выше). Плавиковая кислота, как и газообразный фтор. водород, действует на кремнезем, образуя летучий фтористый кремний SiF4: SiO2 + 2HF = H2O + SiF4. Соединения Ф. с металлоидами аналогичны хлористым, напр. PF3 и PCl3; POF3 и POCl3; SiF4 и SiCl4; BF3 и BCl3; CF4 и CCl4; при чем все упомянутые соединения Ф. представляют собой газы, тогда как хлористые соединения являются жидкостями.
Ф. с кислородом не соединяется, но известно много солей, где часть кислорода замещена Ф.; сюда относятся соли борной, кремневой, ванадиевой, хромовой, молибденовой, вольфрамовой, фосфорной, серной и др.; в этих солях одна или несколько гидроксильных групп заменены Ф. Известны также соли иодноватой кислоты HJO3, в коих часть атомов кислорода заменена Ф., напр. параллельно KJO3 известен KJF2O2, NH4O3 — NH4JF2O2 и пр.
Как пример фторо-солей можно привести для фторо-борной кислоты калиевую с. BF3KF, для мышьяковой кислоты калиевую соль состава K2AsF4 + H2S и кальциевую состава Ca5(AsO4)3F; для кремневой кислоты — Ф. силикат калия K2SiF6 и аммония (NH4)2SiF6 и пр. С хлором Ф. не соединяется, с бромом и иодом соединяется очень энергично, для иода известно жидкое соединение JF5. См. H. Moissan, „Le Fluor et ses composés“ (1900).