氟是一种非常可怕的元素。就像漫画里的超级大反派,它似乎一心要摧毁一切。它是一个非常危险的恶棍,当它被抓住时,必须被关在一个特殊的监狱里,以约束它超群的破坏性。

像许多超级反派一样,氟的暴力行为是由“贪婪”驱动的。幸运的是,这个元素并不想统治世界,或让全人类毁灭。氟原子所渴望的是电子,每个氟原子只需要获得一个电子,就可以填满它的最外层。这小小的要求可能并不过分,但氟为达目的而大动干戈的场面可能会非常壮观,为如此微小的要求而大动干戈非常不值得。在面对氟的时候,我劝你最好乖乖地交货,别跟它争论。

所有化学反应的驱动力都来自原子对拥有一套完整电子壳层的渴望,或者至少在最外层有一组排列整齐的电子。氟原子的最外层已经有了7个电子,只差1个就能形成8个电子的完美结构。氟元素家族中的所有元素,也就是卤素,都喜欢获取额外的电子,但其他卤素没有氟那样超强的攻击性和破坏性。这与氟的身材有很大关系。

与其他卤素原子相比,氟原子非常小。相对来说,氟元素最外层的电子更加靠近带正电的原子核。这会使外来的电子更加容易被吸引到最外层,并被牢牢地抓住。

在无法轻易获得额外电子的情况下,氟原子会与自己发生反应。两个氟原子彼此共享一个电子,这样它们就可以自欺欺人地说各自都有一套完整的电子层。由于是同卵双胞胎,两个氟原子都不存在力量差别,也没有任何外力,电子不会偏向于任何一方。但由于它是元素周期表中最贪得无厌的元素,很少有其他元素能抵御氟的贪欲。如果周围有其他元素,氟原子会很快放弃它的孪生兄弟,去掠夺其他元素的电子。所以说,氟非常非常活泼,你在自然界中永远不会发现纯态的氟。

19世纪,科学家推测某些矿石可能含有一种从未被发现的元素。在元素周期表中,卤素家族中也存在一个缺口,科学家很容易想到,萤石中可能就含有这种缺失的元素。他们还猜测,这种缺失的元素会非常活跃。那些试图提取纯氟的科学家很快就领略到了这一点——它实在是太活跃了,会把皮肤、玻璃和大多数金属“嚼”得粉碎,仅仅因为它喜欢以电子为食。为氟建造的“监狱”本身也必须是氟元素的化合物,这样才能抵抗其强大的腐蚀性。因此,虽然有多次抓捕氟元素的英勇尝试,然而几十年过去了,氟依然“逍遥法外”。尽管19世纪的科学家采取了他们认为必要的一切防护措施,但他们中的很多人还是被氟的力量击倒了——有的因氟中毒而卧床不起,有的因氟爆炸而失明,还有的付出了生命。他们被称为“氟烈士”。

直到1886年6月26日,也就是第一次失败尝试的74年后,法国化学家亨利·莫瓦桑成为第一个分离出氟的人。莫瓦桑制造了专门的设备——带有萤石窗的铂材质容器,并最终观察到了淡黄色的纯净氟气。如今,大多数情况下我们都不会使用纯氟,甚至没有人愿意储存它。如果一个化学反应必须使用氟气,我们一般随制随用。

幸运的是,一旦氟得到了它想要的,它就非常满足。通过直接窃取或与另一种元素共享电子而填满最外电子层的氟,会突然变得非常老实。得到额外电子的氟元素形成了氟化物,它非常安全,你甚至可以将它涂在牙齿上来预防龋齿。氟和碳之间可以通过共享电子形成稳定的化学键,得到的氟碳化合物可以涂在不粘锅上,也可以作为手术室的麻醉剂。