A hidrogén-fluorid (HF) vizes oldat, amelyben oldott hidrogén-fluorid van. Ezt a savat nyerünk, amely főleg a reakciót tömény kénsavat ásványi fluorit (CAF 2). Az ásványi anyag a sav hatására lebomlik, és a fennmaradó víz feloldja a hidrogén-fluorid gázokat.
A tiszta terméket, azaz a vízmentes hidrogén-fluoridot ugyanabból a savas vízből desztillálhatjuk. Az oldott gáz mennyiségétől függően különböző koncentrációkat kapunk, és ezért a piacon elérhető hidrogén-fluorid különféle termékeit.
40% -nál kisebb koncentrációban kristályos megjelenéssel rendelkezik, amely megkülönböztethetetlen a víztől, de magasabb koncentrációban fehér hidrogén-fluorid gőzöket bocsát ki. A hidrogén-fluorid-sav az egyik leginkább agresszív és veszélyes vegyszer.
Szinte bármilyen anyagot képes "megeszni", amellyel érintkezésbe kerül: üvegből, kerámiából és fémekből, kőzetekig és betonig. Melyik tartályban tárolják? Műanyag palackokban szintetikus polimerek inertek a hatásukhoz.
Képlet
A hidrogén-fluorid képlete HF, de a hidrogén-fluorid vizes közegében, HF (aq) képviselteti magát, hogy megkülönböztesse az előbbitől.
Így a hidrogén-fluoridsav hidrogén-fluorid hidrátjának tekinthető, és ez annak anhidridje.
Szerkezet
A vízben lévő minden sav képes egy ion létrehozására egy egyensúlyi reakcióban. Abban az esetben, hidrogén-fluorid, úgy becsülik, hogy a pár ionok H 3 O + és F - létezik egy oldatban.
Az anion F - valószínűleg képez egy nagyon erős hidrogénhíd az egyik hidrogénatomját a kation (FHO + -H 2). Ez magyarázza, miért a hidrogénfluorid gyenge Bronsted sav (proton donor, H +), annak ellenére, hogy magas és veszélyes reakcióképességet mutat; vagyis vízben nem enged annyi H + -ot, mint más savak (HCl, HBr vagy HI).
A koncentrált hidrogén-fluorid-savban azonban a hidrogén-fluorid-molekulák közötti kölcsönhatások elég hatékonyak ahhoz, hogy a gázfázisban kiszabaduljanak.
Vagyis a vízben kölcsönhatásba lépnek, mintha folyékony anhidridben lennének, és így hidrogénkötéseket képeznek közöttük. Ezeket a hidrogénkötéseket szinte lineáris láncokként (HFHFHF-…) lehet víztel körülvéve hasonlítani.
A fenti képen a kötés ellentétes irányába orientált nem osztott elektronpárok kölcsönhatásba lépnek egy másik HF-molekulával a lánc összeállításához.
Tulajdonságok
Mivel a hidrogén-fluorid vizes oldat, tulajdonságai függnek a vízben oldott anhidrid koncentrációjától. A HF vízben nagyon jól oldódik, és higroszkópos, különféle oldatok előállítására képes: nagyon koncentrált (füstös és sárga árnyalatú) oldalaktól a nagyon híg.
A koncentráció csökkenésével a HF (ac) a tiszta vízhez hasonló tulajdonságokkal rendelkezik, mint az anhidridé. Azonban, HFH hidrogénkötések erősebbek, mint a vízben, H 2 O-HOH.
Mindkét oldat harmonikusan létezik az oldatokban, növelve a forráspontot (105ºC-ig). Hasonlóképpen, a sűrűség növekszik, amikor több HF anhidrid oldódik fel. Egyébként az összes HF (ac) oldatnak erős, irritáló szaga van és színtelen.
Reakcióképesség
Tehát mi okozza a hidrogén-fluorid korrodáló viselkedését? A válasz a HF-kötésben és a fluoratom azon képességében rejlik, hogy nagyon stabil kovalens kötéseket képezzen.
A fluor egy nagyon kicsi és elektronegatív atom, ez egy erős Lewis-sav. Vagyis elválasztódik a hidrogéntől, hogy kötődjön azokhoz a fajokhoz, amelyek alacsonyabb energiaköltséggel több elektronot kínálnak. Ezek a fajok lehetnek például fémek, például a szemüvegben lévő szilícium.
SiO 2 + 4 HF → SiF 4 (g) + 2 H 2 O
SiO 2 + 6 HF → H 2 SiF 6 + 2 H 2 O
Ha a HF-kötés disszociációs energiája magas (574 kJ / mol), akkor miért szakad meg a reakciók? A válasz kinetikus, szerkezeti és energetikai felhangokkal rendelkezik. Általában véve, minél kevésbé reakcióképes a kapott termék, annál kedvezőbb a kialakulása.
Mi történik az F-vel - a vízben? A koncentrált oldatok hidrogén-fluorid egy másik HF molekula hidrogén kötés az F - a pár.
Ez eredményezi a generáció a difluorid ion -, ami rendkívül savas. Ezért van minden fizikai érintkezés rendkívül káros. A legkisebb expozíció végtelen károsodást okozhat a testben.
Számos biztonsági szabvány és protokoll létezik a megfelelő kezeléshez, így elkerülhetők az esetleges balesetek azoknál, akik ezzel a savval működnek.
Alkalmazások
Ez egy vegyület, amely számos alkalmazásban van az iparban, a kutatásban és a fogyasztói ügyekben.
- A hidrogén-fluorid szerves származékokat hoz létre, amelyek beavatkoznak az alumínium tisztítási folyamatába.
- Urán-izotópok szétválasztására használják, mint az urán-hexafluorid (UF 6) esetében. Hasonlóképpen használják fémek, kőzetek és olajok extrahálásában, feldolgozásában és finomításában, valamint növekedés gátlására és penész eltávolítására.
- A sav korróziós tulajdonságait a maratási technika alkalmazásával használták a kristályok faragásához és gravírozásához, különösen a fagyotthoz.
- Szilikon félvezetők gyártásában használják, többszörös felhasználással a számítástechnika és az informatika fejlesztésében, felelős az emberi fejlődésért.
- Az autóiparban tisztítószerként, kerámia penészeltávolítóként használják.
- Amellett, hogy közbenső szerepet játszik bizonyos kémiai reakciókban, a hidrogén-fluorid-savat alkalmaznak bizonyos ioncserélőkben is, amelyek fémek és összetettebb anyagok tisztításában vesznek részt.
- Részt vesz az olaj és származékai feldolgozásában, amely lehetővé tette oldószerek előállítását tisztító- és zsír-eltávolító termékek gyártásához.
- A borításhoz és a felületkezeléshez használt ágensek előállításához használják.
- A fogyasztók számos olyan terméket használnak, amelyekben a fluor-hidrogénsav részt vett a kidolgozásában; például néhány, például autóápoláshoz, bútorok tisztításához, elektromos és elektronikus alkatrészekhez, valamint üzemanyagokhoz.
Irodalom
- Pubchem. (2018). Fluorsav. Visszakeresve: 2018. április 3-án, a következő helyről: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Kat Day. (2013. április 16.). A sav, amely valóban mindent elfogyaszt. Letöltve: 2018. április 3-án, a következő helyről: chronicleflask.com
- Wikipedia. (2018. március 28.). Fluor-sav. Visszakeresve: 2018. április 3-án, az en.wikipedia.org webhelyről.
- Shiver és Atkins. (2008). Szervetlen kémia. (4. kiadás, 129. oldal, 207–249, 349., 407. oldal). Mc Graw Hill.
- Fluorsav. Musc. A dél-karolinai Orvosi Egyetem. Visszakeresve: 2018. április 3-án, a következő helyről: acadedepartments.musc.edu