Hidrogén-fluorid (HF) képlet, szerkezet, tulajdonságok és felhasználások

az hidrogén-fluorid (HF)egy vizes oldat, amelyben hidrogén-fluorid oldódik. Ezt a savat elsősorban a tömény kénsav és az ásványi fluorit (CaF) reakciójával állítják elő.₂). Az ásványi anyagot a sav hatására lebomlik, a maradék víz feloldja a hidrogén-fluorid-gázokat.

Ebből a savas vízből a tiszta terméket, azaz a hidrogén-fluorid-anhidridet desztillálhatjuk. Az oldott gáz mennyiségétől függően különböző koncentrációkat kapunk, és így számos, a hidrogén-fluorid-tartalmú terméket forgalomba hoznak a piacon..

40% -nál kisebb koncentrációban a kristályos megjelenése nem különbözik a víztől, de nagyobb koncentrációban fehér gőzöket bocsát ki hidrogén-fluoridból. A hidrogén-fluorid a leginkább agresszív és veszélyes vegyi anyagok közé tartozik.

Szinte minden olyan anyagot „eszik”, amellyel kapcsolatban van: szemüveg, kerámia és fém, sziklák és beton. Milyen konténerben tárolódik? Műanyag palackokban szintetikus polimerek inertek a hatásukhoz.

index

• 1 Formula
• 2 Szerkezet
• 3 Tulajdonságok
  • 3.1 Reaktivitás
• 4 Felhasználások
• 5 Referenciák

képlet

A hidrogén-fluorid képlete HF, de a hidrogén-fluorid vizes közegben, HF (ac) -ben van jelen, hogy megkülönböztessük az elsőt..

Így a hidrogén-fluorid hidrogén-fluorid-hidrátnak tekinthető, és ennek eredménye az anhidrid.

struktúra

A vízben lévő minden sav képes egyensúlyi reakcióban ionokat előállítani. A hidrogén-fluorid esetében becslések szerint egy oldatban van a H ioncserélő₃O⁺ és F^-.

Az F anion^- Valószínűleg nagyon erős hidrogénhíd képződik a kation hidrogénekkel (F-H-O)⁺-H₂). Ez magyarázza, hogy a hidrogén-fluorid gyenge Bronsted sav (proton donor, H⁺) magas és veszélyes reakcióképessége ellenére; azaz a vízben nem szabad annyi H-t szabadítani⁺ összehasonlítva más savakkal (HCl, HBr vagy HI).

A koncentrált hidrogén-fluoridban azonban a hidrogén-fluorid molekulák közötti kölcsönhatások elég hatékonyak ahhoz, hogy a gázfázisban menekülhessenek.

Vagyis a víz belsejében kölcsönhatásba léphet úgy, mintha a folyékony anhidridben lennének, hidrogénhidakat képezve köztük. Ezek a hidrogénhidak szinte lineáris láncokkal (H-F-H-F-H-F- ...) vízzel körülvettek lehetnek..

A felső képen a kötés (H-F :) ellentétes irányába orientált, nem megosztott párpár kölcsönhatásba lép egy másik HF molekulával a lánc összeállításához..

tulajdonságok

Mivel a hidrogén-fluorid vizes oldat, tulajdonságai a vízben oldott anhidrid koncentrációjától függenek. A HF vízben nagyon jól oldódik és higroszkópos, sokféle oldatot képes előállítani: nagyon koncentrált (füstös és sárga tónusok) a nagyon hígított.

Mivel a koncentrációja csökken, a HF (ac) a tiszta vízhez hasonló tulajdonságokat alkalmaz, mint az anhidrid. A H-F-H hidrogénkötések azonban erősebbek, mint a vízben, H₂O-H-O-H.

Mindkettő egymással összhangban van az oldatokban, és a forráspontokat (105 ° C-ig) növeli. Hasonlóképpen a sűrűségek növekednek, mivel több HF-anhidrid oldódik. A többi HF (ac) oldata erős és irritáló szagokkal rendelkezik, és színtelen.

reakcióképesség

Szóval, mi a korróziós viselkedése a hidrogén-fluoridnak? A válasz a H-F kötésben és a fluoratomban a nagyon stabil kovalens kötések kialakulásában rejlik.

Mivel a fluor nagyon kicsi és elektronegatív atom, egy erős Lewis-sav. Ez azt jelenti, hogy a hidrogéntől elkülönítve kötődik olyan fajhoz, amely alacsonyabb energiaköltséggel több elektronot kínál. Ezek a fajok lehetnek például fémek, például a szemüvegben lévő szilícium.

SiO₂ + 4 HF → SiF₄(g) + 2H₂O

SiO₂ + 6 HF → H₂SiF₆ + 2 H₂O

Ha a H-F kötés disszociációs energiája magas (574 kJ / mol), miért szakad meg a reakció? A válasz kinetikus, strukturális és energetikai árnyalatokkal rendelkezik. Általában, annál kevésbé reaktív a kapott termék, annál kedvezőbb a kialakulása.

Mi történik az F-vel^- a vízben? A hidrogén-fluorid koncentrált oldatában egy másik HF molekula hidrogénkötést képezhet az F-vel^- a pár [H₃O⁺F^-].

Ez a difluorion [FHF] létrehozását eredményezi.^-, ami rendkívül savas. Ezért minden fizikai érintkezés rendkívül káros. A legkisebb expozíció a szervezet végtelen károsodását okozhatja.

Számos biztonsági előírás és protokoll létezik a megfelelő kezeléshez, és ezáltal megakadályozzák a balesetek bekövetkeztét azokkal, akik ezzel a savval működnek.

alkalmazások

Ez a vegyület számos alkalmazással rendelkezik az iparágban, a kutatásban és a fogyasztók munkájában.

- A hidrogén-fluorid szerves származékokat termel, amelyek részt vesznek az alumínium tisztításának folyamatában.

- Ezt az uránt tartalmazó izotópok elválasztására használják, mint az urán-hexafluorid (UF) esetében.₆). Szintén fémek, sziklák és olajok kitermelésére, feldolgozására és finomítására használják, amelyet a penészgomba növekedésének és eltávolításának gátlására is használnak..

- A sav korrozív tulajdonságait használják a kristályok, különösen a fagyasztott anyagok faragására és maratására, a marási technikával.. 

- Szilícium-félvezetők gyártására használják, többszörös felhasználással a számítástechnika és a számítástechnika fejlesztésében, az emberi fejlesztésért.

- Az autóiparban tisztítószerként használják, melyet a rozsda eltávolítására használnak a kerámiában.

- Néhány kémiai reakcióban közreműködőként a hidrogén-fluoridot olyan ioncserélőkben használják, amelyek fémek és bonyolultabb anyagok tisztítására szolgálnak..

- Részt vesz a kőolaj és származékai feldolgozásában, amely lehetővé tette a zsírok tisztítására és eltávolítására szolgáló termékek előállításához használt oldószerek beszerzését..

- A felületet és felületkezelést szolgáló szerek előállítására használják.

- A fogyasztók számos olyan terméket használnak, amelyben a hidrogén-fluorid részt vett a kidolgozásában; Például néhány szükséges az autóápoláshoz, a bútorok, az elektromos és elektronikus alkatrészek és az üzemanyagok tisztításához, valamint egyéb termékekhez.

referenciák

1. Pubchem. (2018). Hidrogén-fluorid. A következő dátum: 2018. április 3., a következő címről: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2.  Kat-nap. (2013. április 16.). A sav, ami tényleg mindent megesz. Szerkesztve 2018. április 3-án, a következő címen: chronicleflask.com
3. Wikipedia. (2018. március 28.). Hidrogén-fluorid. 2018. április 3-án, a következő címen szerezhető be: en.wikipedia.org.
4. Shiver & Atkins. (2008). Szervetlen kémia (negyedik kiadás, 129., 207-249., 349., 407. oldal). Mc Graw-hegy.
5. Hidrogén-fluorid. MUSC. Dél-Karolina Orvostudományi Egyetem. Szerkesztve 2018. április 3-án, a következő címen: akadémiai részlegek.musc.edu