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氢氟酸

【概述】化学式HF,式量20.01。即氟化氢的水溶液。无色有刺激性气味。有强烈腐蚀性和毒性。浓度不高时酸性弱(室温下K=3.5×10-4 ),这是因为分子间易形成氢键,难电离出氢离子。浓溶液(5~15摩尔/升)酸性增强变成强酸,因为一部分F- 通过氢键与HF形成缔合离子,如:

氢氟酸

消耗了溶液中的F-  ,而使HF的电离度增大。能跟二氧化硅或硅酸盐反应生易挥发的SiF4,故易于腐蚀石英、玻璃及其它含硅物质。市售氢氟酸含氟化氢50%。用于制备高纯氟化物,刻蚀玻璃、镀件表面处理、酸洗铜、黄铜、不锈钢等。用水吸收氟化氢制得。

【性质】

氢氟酸是一弱酸(298K时,Ka=3.5×10-4 )。与其它弱酸相同,浓度越稀,HF电离度越大。但溶液浓度增大时,HF2 离子增多。因为在氢氟酸溶液尤其是浓溶液中,一部分F 离子通过氢键与未离解的HF分子形成缔合离子,如HF2 、H2F3 、H3F4 等,其中HF2 离子特别稳定。

HF + F HF2-      K=5.1

稀溶液: HF + H2OH3O + F Ka=3.5×10-4

浓溶液: 2HF + H2OH3O + + HF2

HF2 离子是一弱碱,比水合F 离子稳定,使上式平衡向右移动从而使氢氟酸的电高度增大。当浓度大干5mol·L-1 时,氢氟酸已经是相当强的酸。用碱中和氢氟酸溶液能生成酸式盐如KHF2也说明HF2 离子的稳定性。

氢氟酸的另一个特殊性质是它能与二氧化硅或硅酸盐反应生成气态SiF4

SiO2+4HFSiF4+2H2O

CaSiO3+6HFCaF2+SiF4+3H2O

液态氟化氢有微弱的自偶电离:

2HFH2F + F K≈10-10

它的介电常数(84)和水(81)相仿,是一种有用的溶剂,能溶解很多无机物和有机物。



氢氟酸氢氟酸

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