Флуороводоничне киселине (ХФ) је водени раствор у коме је растворен флуороводоник. Ова киселина се добија углавном од реакције концентроване сумпорне киселине са минералним флуорит (ЦАФ 2 ). Деловање киселине се разграђује, а преостала вода раствара гасове флуор-флуорида.
Чисти производ, односно безводни флуорид водоника, може се дестилирати из те исте киселе воде. Овисно о количинама раствореног гаса, добијају се различите концентрације, а самим тим и различити доступни производи флуороводичне киселине на тржишту.
У концентрацији мањој од 40% има кристални изглед који се не разликује од воде, али при већим концентрацијама испушта беле паре флуороводика. Хлороводонична киселина је позната као једна од најагресивнијих и најопаснијих хемикалија.
У стању је да "поједе" готово сваки материјал са којим дође у контакт: од стакла, керамике и метала, па све до стена и бетона. У којем се спремнику тада чува? У пластичним боцама синтетички полимери су инертни према свом деловању.
Формула
Формула флуороводика је ХФ, али је флуороводична киселина представљена у воденом медијуму, ХФ (ак), да би се разликовала од првог.
Стога се флуороводична киселина може сматрати хидратом флуорида водоника, а ово је њен анхидрид.
Структура
Свака киселина у води има способност стварања јона у равнотежној реакцији. У случају флуороводоничне киселине, процењује се да је пар јони Х 3 О + и Ф - постоји у раствору .
Ањон Ф - Вероватно формира веома јаку водоника везу са једним од водоника у катјона (ФХо + -Х 2 ). Ово објашњава зашто је флуороводична киселина слаба Бронстед киселина (протонски донор, Х + ), упркос великој и опасној реактивности; то јест, у води не ослобађа толико Х + у поређењу с другим киселинама (ХЦл, ХБр или ХИ).
Међутим, у концентрованој флуороводоничној киселини интеракције између молекула водоник-флуорида су довољно ефикасне да омогуће њихов излаз у гасној фази.
Односно, унутар воде могу да делују као да су у течном анхидриду, стварајући тако водоничне везе између њих. Ове водоничне везе могу се асимилирати као готово линеарни ланци (ХФХФХФ- …) окружени водом.
На горњој слици, неоптерећени пар електрона оријентисан у супротном смеру везе (ХФ :) делује у интеракцији са другим молекулом ХФ-а како би саставио ланац.
Својства
Пошто је флуороводична киселина водени раствор, њена својства зависе од концентрације анхидрида раствореног у води. ХФ је врло растворљив у води и хигроскопски је способан да произведе различите растворе: од веома концентрованих (димних и жутих тонова) до врло разређених.
Како се његова концентрација смањује, ХФ (ац) поприма својства слична чистој води од анхидрида. Међутим, ХФХ водоничне везе су јачи од оних у води, Х 2 О-ХОХ.
Обе коегзистирају у складу у растворима, повећавајући тачке кључања (до 105 ° Ц). Исто тако, густоћа расте како се више раствора анхидрида ХФ раствара. Иначе, сви ХФ (ац) раствори имају јаке, иритантне мирисе и безбојни су.
Реактивност
Зашто је последица корозивног понашања флуороводичне киселине? Одговор лежи у ХФ вези и у способности атома флуора да формира врло стабилне ковалентне везе.
Флуор је веома мали и електронегативан атом, а то је моћна Левисова киселина. Односно, раздваја се од водоника да би се везао за врсте које му нуде више електрона уз ниску цену енергије. На пример, ове врсте могу бити метали, као што је силикон присутан у чашама.
СиО 2 + 4 ХФ → СиФ 4 (г) + 2 Х 2 О
СиО 2 + 6 ХФ → Х 2 СиФ 6 + 2 Х 2 О
Ако је енергија дисоцијације ХФ везе велика (574 кЈ / мол), зашто се прекида у реакцијама? Одговор има кинетички, структурни и енергетски тон. Опћенито, што је реактиван производ мање реактиван, то је више фаворизирано његово стварање.
Шта се дешава са Ф - у води? У концентрованим растворима флуороводичне киселине други ХФ молекул може да се водоник везује са Ф - пара.
Ово резултира стварањем јона дифлуорида - који је изузетно кисео. Зато је сваки физички контакт с њом изузетно штетан. Најмања изложеност може довести до бесконачног оштећења тела.
Постоје многи сигурносни стандарди и протоколи за његово правилно руковање и на тај начин избегавају потенцијалне несреће код оних који раде са овом киселином.
Апликације
То је једињење с бројним примјенама у индустрији, истраживању и потрошачким пословима.
- Хлороводонична киселина ствара органске деривате који интервенишу у процесу пречишћавања алуминијума.
- Користи се за одвајање изотопа урана, као у случају хексафлуорида урана (УФ 6 ). Исто тако, користи се у екстракцији, обради и рафинирању метала, стена и уља, а користи се и за инхибицију раста и уклањање плијесни.
- Корозивна својства киселине коришћена су за резбарење и гравирање кристала, нарочито замрзнутих, техником јеткања.
- Користи се у производњи силиконских полуводича, са вишеструком употребом у развоју рачунара и информационих технологија, одговорних за људски развој.
- Користи се у аутомобилској индустрији као средство за чишћење, а користи се као средство за уклањање плијесни на керамици.
- Поред тога што служи као интермедијар у неким хемијским реакцијама, флуороводична киселина се користи и у неким измењивачима јона који учествују у прочишћавању метала и сложенијих материја.
- Учествује у преради уља и његових деривата, што је омогућило добијање растварача за употребу у производњи средстава за чишћење и уклањање масти.
- Користи се у производњи средстава за облагање и површинску обраду.
- Потрошачи користе бројне производе у којима је флуороводична киселина учествовала у њиховој изради; на пример, неки потребни за негу аутомобила, средства за чишћење намештаја, електричне и електронске компоненте и горива, између осталих производа.
Референце
- ПубЦхем. (2018). Флуороводоничне киселине. Преузето 3. априла 2018. из: пубцхем.нцби.нлм.них.гов.
- Кат Даи. (16. априла 2013. године). Киселина која заиста једе кроз све. Преузето 3. априла 2018. године са: цхроницлефласк.цом
- Википедиа. (28. марта 2018.). Флуороводоничне киселине. Преузето 3. априла 2018. године са: ен.википедиа.орг.
- Схивер & Аткинс. (2008). Неорганска хемија. (4. изд., Стр. 129, 207-249, 349, 407). Мц Грав Хилл.
- Флуороводоничне киселине. Мусц. Медицински универзитет Јужна Каролина Преузето 3. априла 2018. године са: ацадемдепартментс.мусц.еду