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氫氟酸

【概述】化學式HF,式量20.01。即氟化氫的水溶液。無色有刺激性氣味。有強烈腐蝕性和毒性。濃度不高時酸性弱(室溫下K=3.5×10-4 ),這是因為分子間易形成氫鍵,難電離出氫離子。濃溶液(5~15摩爾/升)酸性增強變成強酸,因為一部分F- 通過氫鍵與HF形成締合離子,如:

氫氟酸

消耗了溶液中的F-  ,而使HF的電離度增大。能跟二氧化硅或硅酸鹽反應生易揮發的SiF4,故易于腐蝕石英、玻璃及其它含硅物質。市售氫氟酸含氟化氫50%。用于制備高純氟化物,刻蝕玻璃、鍍件表面處理、酸洗銅、黃銅、不銹鋼等。用水吸收氟化氫制得。

【性質】

氫氟酸是一弱酸(298K時,Ka=3.5×10-4 )。與其它弱酸相同,濃度越稀,HF電離度越大。但溶液濃度增大時,HF2 離子增多。因為在氫氟酸溶液尤其是濃溶液中,一部分F 離子通過氫鍵與未離解的HF分子形成締合離子,如HF2 、H2F3 、H3F4 等,其中HF2 離子特別穩定。

HF + F HF2-      K=5.1

稀溶液: HF + H2OH3O + F Ka=3.5×10-4

濃溶液: 2HF + H2OH3O + + HF2

HF2 離子是一弱堿,比水合F 離子穩定,使上式平衡向右移動從而使氫氟酸的電高度增大。當濃度大干5mol·L-1 時,氫氟酸已經是相當強的酸。用堿中和氫氟酸溶液能生成酸式鹽如KHF2也說明HF2 離子的穩定性。

氫氟酸的另一個特殊性質是它能與二氧化硅或硅酸鹽反應生成氣態SiF4。

SiO2+4HFSiF4+2H2O

CaSiO3+6HFCaF2+SiF4+3H2O

液態氟化氫有微弱的自偶電離:

2HFH2F + F K≈10-10

它的介電常數(84)和水(81)相仿,是一種有用的溶劑,能溶解很多無機物和有機物。



氫氟酸氫氟酸

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