氟化氫

氟化氫
	IUPAC名; Hydrogen fluoride
識別
CAS號	7664-39-3
ChemSpider	14214
SMILES	F;
InChI	1/FH/h1H;
InChIKey	KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYAC
ChEBI	29228
RTECS	MW7875000
KEGG	C16487
性質
化學式	HF
摩爾質量	20.0063 g·mol⁻¹
外觀	無色氣體
密度	0.818 g/L
熔點	−83.38 C (189.77 K)
沸點	19.54 °C (293.15 K)
pKa	3.17（水); 15（DMSO）
危險性
	歐盟危險性符號; 劇毒 T+ 腐蝕性 C
警示術語	R：R26/27/28-R35
安全術語	S：S1/2-S7/9-S26-S36/37/39-S45
主要危害	劇毒、腐蝕性
NFPA 704	0 4 1 COR
	若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

氟化氫（化學式： ${\ce {HF}}$ ）是氫的氟化物，有強烈的腐蝕性，有劇毒。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（法語：Hexafluorine）（Hexafluorine）沖洗，若現場無六氟靈，則先以大量清水沖洗20至30分鐘，然後以葡萄糖酸鈣軟膏或藥水塗抹，並緊急送醫處理^[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[編輯]

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[編輯]

由於氟原子電負性很大，所以會與氫原子形成氫鍵，所以沸點較氯化氫、溴化氫、碘化氫等為高。

弱酸性[編輯]

氫氟酸之水溶液是一種弱酸。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化學穩定性，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K_a較低。由此氟化氫為弱酸。

{\ce {HF (aq) + H2O (l) <-> H3O+ (aq) + F- (aq)}}

K_{a}=7\times 10^{-4}mol\cdot dm^{-3}

酸度變化[編輯]

其他鹵化氫於水中濃度增加，酸度會下降。

{\ce {HX (aq) + H2O (l) <-> H3O+(aq) + X- (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：

{\ce {F- + HF <-> HF2-}}

K=5.1mol^{-1}\cdot dm^{3}

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。

{\ce {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[編輯]

氫氟酸本身對矽酸鹽（硅）及二氧化矽有極強的侵蝕能力。故可腐蝕玻璃(主要成分是二氧化矽及矽酸鹽)，是可腐蝕玻璃的酸，所以日常貯存要使用塑料瓶或鉛製容器。

{\ce {CaSiO3 (s) + 6HF (aq) -> CaF2(aq) + SiF4(aq) + 3H2O (l)}}

作為溶劑[編輯]

氟化氫是強酸性溶劑，在氟化氫中：

硝酸、高錳酸、硫酸顯鹼性；
高氯酸顯兩性。

一價的氟化物均易溶於氟化氫；二價的氟化物 ${\ce {SrF2}}$ 、 ${\ce {BaF2}}$ 、 ${\ce {PbF2}}$ 溶解度稍大， ${\ce {CaF2}}$ 、 ${\ce {CdF2}}$ 、 ${\ce {HgF2}}$ 溶解度稍小；三價的氟化物 ${\ce {SbF3}}$ 溶解度稍小；其餘二至四價金屬的氟化物均難溶。