Fluorovodikova kislina (HF) vodna raztopina, v kateri je raztopljen vodikov fluorid. Ta kislina se pridobi predvsem iz reakcije koncentrirane žveplove kisline z mineralnim fluoritom (CaF 2 ). Mineral se razgradi z delovanjem kisline, preostala voda pa raztopi pline vodikovega fluorida.
Čisti proizvod, torej brezvodni vodikov fluorid, lahko destiliramo iz te iste kisle vode. Glede na količine raztopljenega plina dobimo različne koncentracije in s tem različne izdelke, ki so na voljo na trgu.
V koncentraciji manjši od 40% ima kristalni videz, ki ga ni mogoče razlikovati od vode, vendar pri višjih koncentracijah oddaja bele vodikove fluoridne hlape. Florovodikova kislina je znana kot ena najbolj agresivnih in nevarnih kemikalij.
Sposoben je "jesti" skoraj vsak material, s katerim pride v stik: od stekla, keramike in kovin, do kamnin in betona. V katerem zaboju je potem shranjen? V plastičnih steklenicah so sintetični polimeri inertni za njihovo delovanje.
Formula
Formula fluorovodika je HF, vendar je fluorovodikova kislina predstavljena v vodnem mediju, HF (aq), da se loči od prvega.
Tako lahko fluorovodikovo kislino štejemo za hidrat vodikovega fluorida in to je njen anhidrid.
Struktura
Vsaka kislina v vodi ima sposobnost tvorjenja ionov v ravnotežni reakciji. Pri fluorovodikove kisline, se ocenjuje, da je par ionov H 3 O + in F - obstaja v raztopini .
Anion F - verjetno tvori zelo močno vodika vez z eno izmed vodikov v kationa (FHo + H 2 ). To pojasnjuje, zakaj je fluorovodikova kislina šibka Bronstedova kislina (protonski darovalec, H + ), kljub visoki in nevarni reaktivnosti; torej v vodi ne sprošča toliko H + v primerjavi z drugimi kislinami (HCl, HBr ali HI).
Vendar so v koncentrirani fluorovodikovi kislini interakcije med molekulami vodikovega fluorida dovolj učinkovite, da lahko uidejo v plinski fazi.
To pomeni, da lahko znotraj vode medsebojno delujejo, kot da je v tekočem anhidridu, in tako tvorijo vodikove vezi med njimi. Te vodikove vezi se lahko asimilirajo kot skoraj linearne verige (HFHFHF-…), obdane z vodo.
Na zgornji sliki neporaščen par elektronov, usmerjen v nasprotni smeri vezi (HF :), deluje z drugo molekulo HF, da sestavi verigo.
Lastnosti
Ker je fluorovodikova kislina vodna raztopina, so njene lastnosti odvisne od koncentracije anhidrida, raztopljenega v vodi. HF je zelo topen v vodi in je higroskopen, saj lahko proizvaja različne raztopine: od zelo koncentrirane (dimljene in z rumenimi toni) do zelo razredčene.
Ko se njegova koncentracija zmanjšuje, HF (ac) pridobi lastnosti, ki so bolj podobne čisti vodi kot anhidridi. Vendar HFH vodikove vezi so močnejše kot v vodi, H 2 O-Hoh.
Obe sta v sožitju raztopin, pri čemer dvigneta vrelišča (do 105 ° C). Prav tako se gostote povečujejo, ko se raztopi več anhidridnega HF. V nasprotnem primeru imajo vse raztopine HF (ac) močne, dražilne vonjave in so brezbarvne.
Reaktivnost
Zakaj je torej posledica korozivnega vedenja fluorovodikove kisline? Odgovor je v HF vezi in v zmožnosti atoma fluora, da tvori zelo stabilne kovalentne vezi.
Fluor, ki je zelo majhen in elektronegativni atom, je močna Lewisova kislina. Se pravi, ločuje se od vodika in se veže na vrste, ki mu nudijo več elektronov z nizkimi stroški energije. Te vrste so lahko na primer kovine, na primer silicij v kozarcih.
SiO 2 + 4 HF → SiF 4 (g) + 2 H20
SiO 2 + 6 HF → H 2 SiF 6 + 2 H 2 O
Če je energija disociacije HF vezi visoka (574 kJ / mol), zakaj se v reakcijah poruši? Odgovor ima kinetične, strukturne in energijske odtenke. Na splošno je manj reaktivnega produkta, bolj naklonjen njegovemu nastanku.
Kaj se zgodi s F - v vodi? V koncentrirani raztopini fluorovodikove kisline se lahko druga molekula HF veže s vodikom F - .
To ima za posledico generacije difluorid ion - , ki je zelo kisla. Zato je vsak fizični stik z njim izjemno škodljiv. Že najmanjša izpostavljenost lahko povzroči neskončno poškodbo telesa.
Obstaja veliko varnostnih standardov in protokolov za njegovo pravilno ravnanje, s čimer se izognemo morebitnim nesrečam za tiste, ki operirajo s to kislino.
Prijave
Je sestavljena s številnimi aplikacijami v industriji, raziskovanju in potrošniških zadevah.
- fluorovodikova kislina ustvarja organske derivate, ki posegajo v postopek čiščenja aluminija.
- Uporablja se pri ločevanju uranovih izotopov, kot pri uranovem heksafluoridu (UF 6 ). Prav tako se uporablja pri pridobivanju, predelavi in rafiniranju kovin, kamnin in olj, uporablja pa se tudi za zaviranje rasti in odstranjevanje plesni.
- Jedke lastnosti kisline so bile uporabljene za rezbarenje in graviranje kristalov, zlasti zmrznjenih, s tehniko jedkanja.
- Uporablja se za izdelavo silikonskih polprevodnikov, z več načini uporabe pri računalništvu in informacijski tehnologiji, odgovorni za človekov razvoj.
- Uporablja se v avtomobilski industriji kot čistilo, saj se uporablja kot sredstvo za odstranjevanje plesni na keramiki.
- Poleg tega, da je v nekaterih kemičnih reakcijah fluorovodikova kislina uporabljena tudi v nekaterih ionskih izmenjevalcih, ki sodelujejo pri čiščenju kovin in bolj zapletenih snovi.
- Sodeluje pri predelavi olja in njegovih derivatov, kar je omogočilo pridobivanje topil za uporabo pri proizvodnji izdelkov za čiščenje in odstranjevanje maščob.
- Uporablja se pri ustvarjanju sredstev za oblaganje in površinsko obdelavo.
- potrošniki uporabljajo številne izdelke, pri katerih je fluorovodikova kislina sodelovala pri njihovi izdelavi; na primer nekaj potrebnega za nego avtomobila, čistilne izdelke za pohištvo, električne in elektronske komponente ter goriva med drugimi izdelki.
Reference
- PubChem. (2018). Fluorovodikova kislina. Pridobljeno 3. aprila 2018, iz: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Kat dan. (16. april 2013). Kislina, ki resnično poje skozi vse. Pridobljeno 3. aprila 2018 z: chronicleflask.com
- Wikipedija. (28. marec 2018). Florovodikova kislina. Pridobljeno 3. aprila 2018 z: en.wikipedia.org.
- Shiver & Atkins. (2008). Anorganska kemija. (4. izd., Str. 129, 207–249, 349, 407). Mc Graw Hill.
- Fluorovodikova kislina. Musc. Medicinska univerza v Južni Karolini. Pridobljeno 3. aprila 2018, iz: academdepartments.musc.edu