Формула, структура, својства и употреба флуороводичне киселине (ХФ)

Тхе флуороводонична киселина (ХФ)је водени раствор у коме је растворен флуорид водоника. Ова киселина се добија углавном реакцијом концентроване сумпорне киселине са минералним флуоритом (ЦаФ)₂). Минерал се деградира дјеловањем киселине, а преостала вода отапа гасове флуороводика.

Из те исте киселе воде, може се дестиловати чисти производ, тј. Анхидрид водоник-флуорида. У зависности од количине раствореног гаса, добијају се различите концентрације и, према томе, на тржишту постоји неколико доступних производа флуороводоничне киселине..

При концентрацији мањој од 40%, има кристални изглед који се не разликује од воде, али при вишим концентрацијама емитује беле паре водоник флуорида. Хидрофлуорна киселина је позната као једна од најагресивнијих и најопаснијих хемикалија.

Способан је да "поједе" скоро сваки материјал с којим има контакт: од стакла, керамике и метала, до стијена и бетона. У ком се контејнеру складишти? У пластичним боцама, синтетички полимери су инертни у свом деловању.

Индек

• 1 Формула
• 2 Структура
• 3 Својства
  • 3.1 Реактивност
• 4 Усес
• 5 Референце

Формула

Формула флуорида водоника је ХФ, али је флуороводонична киселина представљена у воденој средини, ХФ (ац), да би се разликовала од првог.

Тако се флуороводонична киселина може сматрати хидратом водоник-флуорида, што резултира његовим анхидридом.

Структура

Сва киселина у води има способност да генерише ионе у равнотежној реакцији. У случају флуороводоничне киселине, процењује се да у раствору постоји јонски пар Х₃О⁺ и Ф^-.

Анион Ф^- вероватно формира веома јак водонични мост са једним од водоника катиона (Ф-Х-О⁺-Х₂). Ово објашњава зашто је флуороводична киселина слаба Бронстедова киселина (протон донор, Х⁺), упркос високој и опасној реактивности; то јест, у води не ослобађа толико Х⁺ у поређењу са другим киселинама (ХЦл, ХБр или ХИ).

Међутим, у концентрованој флуороводичној киселини интеракције између молекула флуорида водоника су довољно ефикасне да им омогуће да побегну у гасној фази.

То јест, унутар воде могу да комуницирају као да су у течном анхидриду, формирајући водоничне мостове између њих. Ови водонични мостови се могу асимиловати као скоро линеарни ланци (Х-Ф-Х-Ф-Х-Ф- ...) окружени водом.

У горњој слици, не-дељени пар електрона оријентисаних у супротном смеру везе (Х-Ф :) интерагује са другом ХФ молекулом да би саставио ланац.

Пропертиес

Како је флуороводична киселина водени раствор, његове особине зависе од концентрације анхидрида раствореног у води. ХФ је веома растворљив у води и хигроскопан је, способан да произведе многа решења: од веома концентрисаних (дими и жутих тонова) до веома разређених..

Како се његова концентрација смањује, ХФ (ац) усваја својства која су сличнија чистој води од оних анхидрида. Међутим, водоничне везе Х-Ф-Х су јаче од оних у води, Х₂О-Х-О-Х.

Оба коегзистирају у складу са решењима, подижући тачке кључања (до 105ºЦ). Исто тако, густине се повећавају са растварањем више ХФ анхидрида. Од остатка, сви раствори ХФ (ац) имају јак и иритантан мирис и безбојни су.

Реактивност

Дакле, какво је корозивно понашање флуороводичне киселине? Одговор лежи у Х-Ф вези и у способности атома флуора да формира веома стабилне ковалентне везе.

Пошто је флуор веома мали и електронегативни атом, он је моћна Левисова киселина. То јест, одвојено је од водоника да би се везало за врсте које нуде више електрона уз ниске трошкове енергије. На пример, ове врсте могу бити метали, као што је силициј присутан у чашама.

СиО₂ + 4 ХФ → СиФ₄(г) + 2Х₂О

СиО₂ + 6 ХФ → Х₂СиФ₆ + 2 Х₂О

Ако је енергија дисоцијације везе Х-Ф висока (574 кЈ / мол), зашто се она разбија у реакцијама? Одговор има кинетичке, структурне и енергетске нијансе. Уопштено говорећи, што је реактивнији производ, то је његова формација повољнија.

Шта се дешава са Ф^- у води? У концентрованим растворима флуороводичне киселине друга ХФ молекула може да формира водоничну везу са Ф^- пара [Х₃О⁺Ф^-].

Ово доводи до стварања дифлуоридног јона [ФХФ]^-, која је изузетно кисела. Зато је сваки физички контакт са овим изузетно штетан. Најмања изложеност може изазвати бесконачност оштећења организма.

Постоје многи сигурносни стандарди и протоколи за правилно управљање, и на тај начин спречавају потенцијалне несреће за оне који раде са овом киселином.

Усес

То је једињење са бројним применама у индустрији, у истраживању и раду потрошача.

- Флуороводична киселина производи органске деривате који су укључени у процес пречишћавања алуминијума.

- Користи се у сепарацији изотопа из уранијума, као у случају уранијум хексафлуорида (УФ)₆). Такође се користи у екстракцији, преради и преради метала, стена и уља, а користи се и за инхибицију раста и уклањање плијесни.

- Корозивна својства киселине коришћена су за резање и гравирање кристала, посебно оних матираних, употребом технике јеткања.. 

- Користи се у производњи силиконских полупроводника, са вишеструком употребом у развоју рачунарства и рачунарства, одговорних за људски развој.

- Користи се у аутомобилској индустрији као средство за чишћење, користи се као средство за уклањање хрђе у керамици.

- Осим што служи као посредник у неким хемијским реакцијама, флуороводонична киселина се користи у неким ионским измењивачима који су укључени у пречишћавање метала и сложенијих супстанци.

- Учествује у преради нафте и њених деривата, која је омогућила добијање растварача за употребу у производњи производа за чишћење и уклањање масти..

- Користи се у производњи средстава за површинску обраду и површинску обраду.

- Потрошачи користе бројне производе у којима је флуороводонична киселина учествовала у њеној изради; на пример, неке потребне за негу аутомобила, средства за чишћење намештаја, електричне и електронске компоненте и горива, између осталих производа.

Референце

1. ПубЦхем. (2018). Хидрофлуориц Ацид. Преузето 3. априла 2018. године, из: пубцхем.нцби.нлм.них.гов.
2.  Кат Даи. (16. април 2013). Киселина која заиста једе кроз све. Преузето 3. априла 2018. године, са: цхроницлефласк.цом
3. Википедиа. (28. март 2018. године). Хидрофлуориц ацид. Преузето 3. априла 2018. године, са: ен.википедиа.орг.
4. Схивер & Аткинс. (2008). Неорганска хемија (четврто издање, стр. 129, 207-249, 349, 407). Мц Грав Хилл.
5. Хидрофлуориц Ацид. Мусц. Медицински универзитет Јужне Каролине. Преузето 3. априла 2018. године, са: ацадемдепартментс.мусц.еду