Fluorovodična kiselina (HF) vodena otopina u kojoj je otopljeno vodikov fluorid. Ova kiselina dobije uglavnom reakcijom koncentrirane sumporne kiseline s mineralnom fluorit (CAF 2). Djelovanje kiseline razgrađuje se, a preostala voda rastvara plinove fluorovodika.
Čisti proizvod, odnosno bezvodni vodikov fluorid, može se destilirati iz te iste kisele vode. Ovisno o količinama otopljenog plina, dobivaju se različite koncentracije, a samim tim i različiti dostupni proizvodi fluorovodične kiseline na tržištu.
U koncentraciji manjoj od 40% ima kristalni izgled koji se ne razlikuje od vode, ali pri većim koncentracijama ispušta bijele pare fluorovodika. Hlorovodonična kiselina poznata je kao jedna od najagresivnijih i najopasnijih kemikalija.
Sposoban je „pojesti“ gotovo svaki materijal s kojim dođe u kontakt: od stakla, keramike i metala, do stijena i betona. U kojem se spremniku tada sprema? U plastičnim bocama sintetski polimeri su inertni na njihovo djelovanje.
Formula
Formula fluorovodika je HF, ali je fluorovodična kiselina predstavljena u vodenom mediju, HF (aq), da bi se razlikovala od prvog.
Stoga se fluorovodična kiselina može smatrati hidratom fluorovodika, a ovo je njen anhidrid.
Struktura
Svaka kiselina u vodi ima sposobnost stvaranja iona u ravnotežnoj reakciji. U slučaju fluorovodičnom kiselinom, procjenjuje se da se par ione H 3 O + i F - postoji u otopini.
Anion F - vjerojatno tvori vrlo jake vodikove veze s jednim od vodika u kation (FHO + H 2). To objašnjava zašto je fluorovodična kiselina slaba Bronsted kiselina (protonski donor, H +), unatoč visokoj i opasnoj reaktivnosti; to jest, u vodi ne oslobađa toliko H + u usporedbi s drugim kiselinama (HCl, HBr ili HI).
Međutim, u koncentriranoj fluorovodičnoj kiselini interakcije između molekula fluorovodika dovoljno su učinkovite da omogućuju bijeg u plinskoj fazi.
Odnosno, unutar vode mogu komunicirati kao da su u tekućem anhidridu, stvarajući tako vodikove veze između njih. Ove vodikove veze mogu se asimilirati kao gotovo linearni lanci (HFHFHF-…) okruženi vodom.
Na gornjoj slici neobrijani par elektrona orijentiran u suprotnom smjeru od veze (HF:) djeluje s drugom molekulom HF-a kako bi sastavio lanac.
Svojstva
Budući da je fluorovodična kiselina vodena otopina, njezina svojstva ovise o koncentraciji anhidrida otopljenog u vodi. HF je vrlo topiv u vodi i higroskopski je sposoban proizvesti različite otopine: od vrlo koncentriranih (dimljenih i sa žutim tonovima) do vrlo razrjeđenih.
Kako se njegova koncentracija smanjuje, HF (ac) poprima svojstva sličnija čistoj vodi od anhidrida. Međutim, HFH vodikove veze su jači nego u vodi, H 2 O-Hoh.
Oboje koegzistiraju u otopinama, podižući vrelište (do 105 ° C). Isto tako, gustoća se povećava kako se rastvara više HH anhidrida. Inače, sva HF (ac) rješenja imaju jake, iritantne mirise i bezbojna su.
Reaktivnost
Pa čemu se događa korozivno ponašanje fluorovodične kiseline? Odgovor leži u HF vezi i u sposobnosti atoma fluora da formira vrlo stabilne kovalentne veze.
Fluor je vrlo mali i elektronegativan atom, a to je moćna Lewisova kiselina. Odnosno, odvaja se od vodika i veže se za vrste koje mu nude više elektrona uz nisku cijenu energije. Na primjer, te vrste mogu biti metali, poput silicija u čašama.
SiO 2 + 4 HF → SiF 4 (g) + 2 H20
SiO 2 + 6 HF → H 2 SiF 6 + 2 H20
Ako je energija disocijacije HF veze velika (574 kJ / mol), zašto se prekida u reakcijama? Odgovor ima kinetički, strukturni i energetski prizvuk. Općenito, što je rezultirajući proizvod manje reaktivan, to je više favorizirano njegovo stvaranje.
Što se događa s F - u vodi? U koncentriranim otopinama fluorovodične kiseline još jedna HF molekula može vodikovu vezu sa F - skupinom.
To rezultira stvaranjem difluoridnog iona - koji je izuzetno kiseo. Zato je svaki fizički kontakt s njim izuzetno štetan. Najmanja izloženost može dovesti do beskrajnih oštećenja tijela.
Postoje mnogi sigurnosni standardi i protokoli za pravilno rukovanje i na taj način izbjegavaju moguće nezgode kod onih koji rade s ovom kiselinom.
Prijave
Spoj je to s brojnim primjenama u industriji, istraživanju i potrošačkim poslovima.
- fluorovodična kiselina stvara organske derivate koji interveniraju u procesu pročišćavanja aluminija.
- Koristi se za odvajanje izotopa urana, kao u slučaju heksafluorida urana (UF 6). Isto tako, koristi se u ekstrakciji, obradi i rafiniranju metala, stijena i ulja, a također se koristi za inhibiciju rasta i uklanjanje plijesni.
- Korozivna svojstva kiseline korištena su za rezbarenje i graviranje kristala, posebno smrznutih, tehnikom jetkanja.
- Koristi se u proizvodnji silikonskih poluvodiča, s višestrukim uporabama u razvoju računalstva i informacijske tehnologije, odgovornim za ljudski razvoj.
- Koristi se u automobilskoj industriji kao sredstvo za čišćenje, a koristi se kao sredstvo za uklanjanje plijesni na keramici.
- Osim što služi kao intermedijar u nekim kemijskim reakcijama, fluorovodična kiselina se koristi u nekim ionskim izmjenjivačima koji sudjeluju u pročišćavanju metala i složenijih tvari.
- Sudjeluje u preradi ulja i njegovih derivata, što je omogućilo dobivanje otapala za upotrebu u proizvodnji sredstava za čišćenje i uklanjanje masti.
- Koristi se u stvaranju sredstava za oblaganje i površinsku obradu.
- potrošači koriste brojne proizvode u kojima je fluorovodična kiselina sudjelovala u njihovoj izradi; na primjer, neki potrebni za njegu automobila, sredstva za čišćenje namještaja, električne i elektroničke komponente i goriva, između ostalih proizvoda.
Reference
- Pubchem. (2018.). Fluorovodična kiselina. Preuzeto 3. travnja 2018. s: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Kat dan. (16. travnja 2013.). Kiselina koja zaista jede kroz sve. Preuzeto 3. travnja 2018. s: chronicleflask.com
- Wikipedia. (28. ožujka 2018.). Klorovodična kiselina. Preuzeto 3. travnja 2018. s: en.wikipedia.org.
- Shiver & Atkins. (2008). Neorganska kemija. (4. izd., Str. 129, 207-249, 349, 407). Mc Graw Hill.
- Fluorovodična kiselina. Musc. Medicinsko sveučilište Južna Karolina Preuzeto 3. travnja 2018. godine s: academdepartments.musc.edu