חומצה הידרופלואורית (HF) פורמולה, מבנה, נכסים ושימושים



ה חומצה הידרופלואורית (HF)הוא פתרון מימי שבו מימן פלואוריד הוא מומס. חומצה זו מתקבלת בעיקר מהתגובה של חומצה גופרתית מרוכזת עם פלואוריט מינרלי (CaF)2). המינרל מושפל על ידי הפעולה של החומצה ואת המים הנותרים ממיס את גזי הפלואוריד מימן.

מאת אותו מים חומציים, את המוצר הטהור, כלומר, מימן פלואוריד אנהידריד, ניתן מזוקקים. בהתאם לכמויות של גז מומס, ריכוזים שונים מתקבלים, ולכן, כמה מוצרים זמינים של חומצה הידרופלואורית בשוק..

בריכוז של פחות מ -40%, יש לה מראה גבישי שאין להבחין בין המים, אבל בריכוז גבוה יותר הוא פולט אדים לבנים של מימן פלואוריד. חומצה הידרופלואורית ידועה כאחת הכימיקלים האגרסיביים והמסוכנים ביותר.

הוא מסוגל "לאכול" כמעט כל חומר שיש לו קשר: משקפיים, קרמיקה ומתכות, סלעים ובטון. באיזה מיכל הוא מאוחסן אז? בקבוקים מפלסטיק, פולימרים סינתטיים אינרטי לפעולתם.

אינדקס

  • 1 נוסחה
  • מבנה
  • 3 מאפיינים
    • 3.1 תגובה
  • 4 שימושים
  • 5 הפניות

נוסחה

הנוסחה של מימן פלואוריד הוא HF, אבל זה של חומצה הידרופלואורית מיוצג בינוני מימי, HF (AC), כדי להבדיל בין הראשון.

לכן, חומצה הידרופלואורית יכולה להיחשב כמו מימה של מימן פלואוריד, ואת התוצאות האלה anhydride.

מבנה

כל חומצה במים יש את היכולת לייצר יונים בתגובה שיווי משקל. במקרה של חומצה הידרופלואורית, ההערכה היא כי בפתרון יש זוג יון H3הו+ ו- F-.

אניון F- כנראה יוצר גשר מימן חזק מאוד עם אחד של hydrogens קטיון (F-H-O+-ח2). זה מסביר מדוע חומצה הידרופלואורית היא חומצה ברונסטד חלשה (התורם פרוטון, H+), למרות תגובתיות גבוהה ומסוכנת; כלומר, במים לא לשחרר כל כך הרבה H+ לעומת חומצות אחרות (HCl, HBR או HI).

עם זאת, בחומצה hydrofluoric מרוכזים אינטראקציות בין מולקולות מימן פלואוריד יעילים מספיק כדי לאפשר להם להימלט בשלב הגז.

כלומר, בתוך המים הם יכולים לקיים אינטראקציה כאילו הם היו בתוך אנהידריד נוזלי, ויצרו גשרים מימן ביניהם. גשרים אלה מימן יכול להיות מתבוללים כמו שרשראות ליניארי כמעט (H-F-H-F-H-F- ...) מוקף מים.

בתמונה העליונה, זוג אלקטרונים שאינם משותפים בכיוון בכיוון ההפוך של הקשר (H-F) אינטראקציה עם מולקולה HF אחרת להרכיב את השרשרת.

מאפיינים

כמו חומצה hydrofluoric הוא פתרון מימי, המאפיינים שלה תלויים ריכוז של אנהידריד מומס במים. HF הוא מסיס מאוד במים הוא hygroscopic, להיות מסוגל לייצר מגוון רחב של פתרונות: מן מרוכז מאוד (עשן עם גוונים צהובים) לדילול מאוד.

כמו ריכוז יורד, HF (AC) מאמצת מאפיינים דומים יותר מים טהורים מאלו של אנהידריד. עם זאת, קשרי מימן H-F-H הם חזקים יותר מאלה במים, H2O-H-O-H.

שניהם להתקיים בהרמוניה בפתרונות, להעלות את נקודות הרתיחה (עד 105 מעלות צלזיוס). כמו כן, את הצפיפויות להגדיל ככל anhydride HF יותר הוא מומס. של מנוחה, את כל הפתרונות של HF (AC) יש ריחות חזקים ומרגיזים והם חסרי צבע.

Reactivity

אז, מה היא התנהגות קורוזיבית של חומצה הידרופלואורית? התשובה טמונה ב H-F הקשר ביכולתה של אטום פלואור ליצור קשרים קוולנטיים יציבים מאוד.

כמו פלואור הוא קטן מאוד electronegative אטום, היא חומצה לואיס עוצמה. כלומר, הוא מופרד מימן כדי לאגד מינים המציעים אלקטרונים יותר במחיר אנרגיה נמוכה. לדוגמה, מינים אלה יכולים להיות מתכות, כגון נוכחות הסיליקון במשקפיים.

סו2 + 4 HF → סיף4(g) + 2 H2הו

סו2 + 6 HF → H2סיף6 + 2 ח2הו

אם אנרגיית הדיסוציאציה של הקשר H-F גבוהה (574 kJ / mol), למה זה לשבור את התגובות? לתשובה יש ניואנסים קינטיים, מבניים ואנרגטיים. באופן כללי, פחות תגובתי את המוצר וכתוצאה מכך, יותר מועדף הוא היווצרות שלה.

מה קורה עם F- במים? ב פתרונות מרוכזים של חומצה הידרופלואורית עוד מולקולה HF יכול ליצור קשר מימן עם F- של הצמד [ח3הו+F-].

התוצאה היא הדור של יון difluoride [FHF]-, אשר חומצי באופן יוצא דופן. לכן כל מגע פיזי עם זה מזיק ביותר. החשיפה הקלה ביותר עלולה לגרום לאינסוף של נזקים לאורגניזם.

ישנם תקני בטיחות רבים ופרוטוקולים לניהול תקין, ובכך למנוע תאונות פוטנציאליות לאלה הפועלים עם חומצה זו.

שימושים

זהו מתחם עם יישומים רבים בתעשייה, במחקר ובצרכנים של העבודה.

- חומצה הידרופלורית מייצרת נגזרות אורגניות המעורבות בתהליך טיהור האלומיניום.

- הוא משמש ההפרדה של איזוטופים מן האורניום, כמו במקרה של אורניום hexafluoride (UF)6). הוא משמש גם בהפקת, עיבוד וזיקוק של מתכות, סלעים ושמנים, המשמש גם לעיכוב של צמיחה והסרה של עובש.

- המאפיינים המאכלים של החומצה שימשו לגלף ולחרוט גבישים, במיוחד אלה שמקורם בטכניקת החריטה. 

- הוא משמש בייצור של מוליכים למחצה סיליקון, עם שימושים מרובים בפיתוח מחשוב ומחשוב, אחראי על פיתוח האדם.

- הוא משמש בתעשיית הרכב כמנקה, משמש מסיר חלודה בקרמיקה.

- מלבד משרת כמתווך בתגובות כימיות מסוימות, חומצה הידרופלואורית משמש בחלק מחליפי יונים המעורבים טיהור של מתכות וחומרים מורכבים יותר.

- היא משתתפת בעיבוד של נפט ונגזרותיו, אשר אפשרה קבלת ממיסים לשימוש בייצור מוצרים לניקוי והשמדה של שומנים.

- הוא משמש בדור של סוכנים עבור ציפוי ציפוי פני השטח.

- הצרכנים משתמשים במוצרים רבים בהם חומצה הידרופלואורית השתתפה בהרחבה. לדוגמה, חלק מהטיפול ברכב, חומרי ניקוי לריהוט, רכיבים חשמליים ואלקטרוניים ודלקים, בין מוצרים אחרים.

הפניות

  1. PubChem. (2018). חומצה הידרופלואורית. מאוחסן ב -3 באפריל 2018, מאת: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  2.  יום קאט. (16 באפריל 2013). החומצה שבאמת אוכלת דרך הכל. ב -3 באפריל 2018, מתוך:
  3. ויקיפדיה. (28 במרץ 2018). חומצה הידרופלואורית. מאוחסן ב -3 באפריל 2018, מ: en.wikipedia.org.
  4. צמרמורת & אטקינס. (2008). כימיה אנאורגנית (מהדורה רביעית, עמ '129, 207-249, 349, 407). מק גרב היל.
  5. חומצה הידרופלואורית. Musc. האוניברסיטה הרפואית של דרום קרולינה. אוחזר ב -3 באפריל 2018, מתוך: Academicdepartments.musc.edu