氟化氢
| 氟化氢 | |
|---|---|
| |
| |
| IUPAC名 Hydrogen fluoride | |
| 识别 | |
| CAS号 | 7664-39-3 
|
| ChemSpider | 14214 |
| SMILES |
|
| InChI |
|
| InChIKey | KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYAC |
| ChEBI | 29228 |
| RTECS | MW7875000 |
| KEGG | C16487 |
| 性质 | |
| 化学式 | HF |
| 摩尔质量 | 20.0063 g·mol⁻¹ |
| 外观 | 无色气体 |
| 密度 | 0.818 g/L |
| 熔点 | −83.38 C (189.77 K) |
| 沸点 | 19.54 °C (293.15 K) |
| pKa | 3.17（水) 15（DMSO）[1] |
| 危险性 | |
欧盟危险性符号 剧毒 T+ 腐蚀性 C | |
| 警示术语 | R：R26/27/28-R35 |
| 安全术语 | S：S1/2-S7/9-S26-S36/37/39-S45 |
| 主要危害 | 剧毒、腐蚀性 |
| NFPA 704 |
 0
3
2
|
| 若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。 | |
氟化氫（化學式：HF）是氫的氟化物，有強烈的腐蝕性，有剧毒。它是無色的氣體，在空氣中，只要超過3ppm就會產生刺激的味道。
氫氟酸是氟化氫的水溶液，可以透過皮膚黏膜、呼吸道及腸胃道吸收。若不慎暴露於氫氟酸，應立即用六氟靈（Hexafluorine）沖洗，若現場無六氟靈，則先以大量清水沖洗20至30分鐘，然後以葡萄酸鈣軟膏或藥水塗抹，并緊急送醫處理[2]；若不小心誤飲，則要立即喝下大量的高鈣牛奶，然後緊急送醫處理。
異常特性
氟化氫相對於其他鹵素氫化物具有一些異常的物理特性和化學特性。
高熔點及沸點
由於氟原子电负性很大，所以会与氢原子形成氫鍵，所以沸點較氯化氫、溴化氫、碘化氫等為高。
弱酸性
氫氟酸之水溶液是一种弱酸。一方面由於氟原子半徑小，電荷密度高，對氫原子的束縛較大，另一方面由於H-F共價鍵高度極性，故氟化氫具有分子間氫鍵，使得氟化氫具有高度能學穩定性，離解度非常低。因此，離解生成之水合氫離子濃度較低，使酸度常數Ka較低。由此氟化氫為弱酸。
- HF(aq) + H2O(l) ←→ H3O+(aq) + F-(aq)
- Ka=7X10-4 mol dm-3
酸度變化
其他鹵化氫於水中濃度增加，酸度會下降。
- HA(aq) + H2O(l) ←→ H3O+(aq) + A-(aq)
對於一般氫鹵酸，鹵化氫濃度上升至某個程度，每單位體積溶液中之含水量急劇下降，令此反應之平衡位置趨向左邊，使離解度下降，酸性下降。 但在較濃的氟化氫水溶液中，酸度反而會增加。 此現象是由於氟離子之一個反應:
- F- + HF ←→ HF2-
- K=5.1 mol-1 dm3
- 對於氫氟酸，若氟化氫濃度增加，以上反應之平衡位置趨向右邊，使氟離子濃度上升。
- HF(aq) + H2O(l) ←→ H3O+(aq) + F-(aq)
根據勒沙特列原理，此化學平衡之平衡位置趨向右邊以傾向增加氟離子之濃度，故此離解度上升，酸性上升。
侵蝕玻璃性
氫氟酸本身對硅酸鹽（硅）及二氧化硅有極強的侵蝕能力。 故可腐蚀玻璃(主要成分是二氧化硅及硅酸盐)，是可腐蚀玻璃的酸，所以日常貯存要使用塑料瓶或铅製容器。
- CaSiO3(s) +6HF(aq)→ CaF2(aq) + SiF4(aq) + 3H2O (l)
作为溶剂
氟化氢是酸性很强的溶剂，在氟化氢中：
一价的氟化物均易溶于氟化氢，二价的氟化物SrF2、BaF2、PbF2溶解度稍大，CaF2、CdF2、HgF2溶解度稍小，三价的氟化物SbF3溶解度稍小，其余一至四价金属的氟化物均难溶。
一些低价过渡金属的氟化物可以将溶剂还原，如CrF2和UF3，将溶剂还原，放出氢气，自身被氧化为CrF3和UF4。
在酸性環境下，氫氟酸非常危險，因為氫離子在酸性環境下會腐蝕皮膚，而氟離子則會將體內的鈣，鎂離子溶出，將嚴重破壞生理平衡。
参考文献
- ^ pKa's of Inorganic and Oxo-Acids. D. H. Ripin, D. A. Evans. [2020-03-09]
- ^ 六氟靈使用法則. 永百實業股份有限公司. [2019-08-29]. （原始内容存档于2019-08-29）.
参见
| |||||||