Vesinikfluoriidhappe (HF) valem, struktuur, omadused ja kasutusalad

The vesinikfluoriidhape (HF)on vesilahus, milles on lahustatud vesinikfluoriid. See hape saadakse peamiselt kontsentreeritud väävelhappe reaktsioonist mineraalfluoriidiga (CaF).₂). Mineraal laguneb happe toimel ja ülejäänud vesi lahustab vesinikfluoriidi gaasid.

Sellest samast happelisest veest võib puhast produkti, st vesinikfluoriidanhüdriidi, destilleerida. Sõltuvalt lahustunud gaasi kogustest saadakse turul erinevaid kontsentratsioone ja seega mitmeid kättesaadavaid vesinikfluoriidhappe tooteid..

Kontsentratsioonil, mis on alla 40%, on selle kristalne välimus veest eristamatu, kuid kõrgemates kontsentratsioonides eraldab see vesinikfluoriidi valgeid aure. Vesinikfluoriidhape on tuntud kui üks kõige agressiivsemaid ja ohtlikke kemikaale.

See on võimeline "sööma" peaaegu kõiki materjale, millega ta on kokku puutunud: prillidest, keraamikast ja metallidest, kivimitest ja betoonist. Millises mahutis see salvestatakse? Plastpudelites on sünteetilised polümeerid oma tegevuse suhtes inertsed.

Indeks

• 1 Valem
• 2 Struktuur
• 3 Atribuudid
  • 3.1 Reaktsioonivõime
• 4 Kasutamine
• 5 Viited

Valem

Vesinikfluoriidi valem on HF, kuid vesinikfluoriidhappe vesilahus on HF (ac), et eristada esimest..

Seega võib vesinikfluoriidhapet pidada vesinikfluoriidi hüdraadiks ja selle tulemuseks on selle anhüdriid.

Struktuur

Kogu vees olev hape on võimeline tekitama ioonid tasakaalusreaktsioonis. Vesinikfluoriidhappe puhul hinnatakse lahuses ioonpaari H₃O⁺ ja F^-.

Anioon F^- tõenäoliselt moodustab see ühe kationi vesinikuga (F-H-O) väga tugeva vesiniku silla⁺-H₂). See selgitab, miks on fluorosüsivesinik nõrk Bronstedi hape (prootonidoonor, H⁺) hoolimata selle suurest ja ohtlikust reaktiivsusest; see tähendab, et vees ei vabasta nii palju H⁺ võrreldes teiste hapetega (HCl, HBr või HI).

Kontsentreeritud vesinikfluoriidhappes on vesinikfluoriidmolekulide vahelised koostoimed siiski piisavalt tõhusad, et võimaldada neil gaasifaasis põgeneda.

See tähendab, et vee sees võivad nad omavahel suhelda, nagu oleksid nad vedela anhüdriidiga, moodustades nende vahel vesiniksildu. Need vesiniku sillad võib asendada peaaegu lineaarsete ahelatena (H-F-H-F-H-F- ...), mida ümbritseb vesi.

Ülemises kujutises ei ole jagatud paari elektroni, mis on orienteeritud sideme vastassuunas (H-F :), ahela kokkupanekuks suhtleb teise HF-molekuliga.

Omadused

Kuna vesinikfluoriidhape on vesilahus, sõltub selle omadused vees lahustatud anhüdriidi kontsentratsioonist. HF on vees väga hästi lahustuv ja hügroskoopne ning suudab toota erinevaid lahuseid: väga kontsentreeritud (suitsune ja kollaste toonidega) kuni väga lahjendatud.

Kuna selle kontsentratsioon väheneb, võtab HF (ac) omadusi, mis on rohkem sarnased puhta veega kui anhüdriid. Kuid vesiniksidemed H-F-H on tugevamad kui vees, H₂O-H-O-H.

Mõlemad on lahuses harmoonias, tõstes keemistemperatuure (kuni 105ºC). Samuti suurenevad tihedused, kui HF-i anhüdriid on rohkem lahustunud. Ülejäänud HF (ac) lahustel on tugevad ja ärritavad lõhnad ning need on värvitu.

Reaktsioonivõime

Niisiis, mis on fluorosüsivesiniku söövitav käitumine? Vastus on H-F sidemel ja fluori aatomi võimel moodustada väga stabiilseid kovalentseid sidemeid.

Kuna fluor on väga väike ja elektronegatiivne aatom, on see võimas Lewise hape. See tähendab, et see on vesinikust eraldatud, et seostuda liikidega, mis pakuvad väiksemaid energiakulusid rohkem elektrone. Näiteks võivad need liigid olla metallid, nagu näiteks klaasides olev räni.

SiO₂ + 4 HF → SiF₄(g) + 2 H₂O

SiO₂ + 6 HF → H₂SiF₆ + 2 H₂O

Kui H-F sideme dissotsiatsioonienergia on kõrge (574 kJ / mol), miks see reaktsioonid purunevad? Vastus on kineetiline, struktuuriline ja energiline nüanss. Üldiselt, mida vähem saadav toode on reaktiivsem, seda soodsam on selle moodustumine.

Mis juhtub F-ga^- vees? Vesinikfluoriidhappe kontsentreeritud lahustes võib teine ​​HF molekul moodustada vesiniksideme F-ga^- paari [H₃O⁺F^-].

Selle tulemusel tekib difluoriidioon [FHF]^-, mis on erakordselt happeline. Seetõttu on kõik füüsilised kontaktid äärmiselt kahjulikud. Väikseim kokkupuude võib põhjustada organismi kahjustusi.

Õigeks juhtimiseks on palju ohutusstandardeid ja -protokolle ning seega välditakse võimalikke õnnetusi nende hapetega töötavate inimeste jaoks.

Kasutamine

See on ühend, millel on arvukalt rakendusi tööstuses, teadusuuringutes ja tarbijate töös.

- Vesinikfluoriidhape tekitab orgaanilisi derivaate, mis on seotud alumiiniumi puhastamise protsessiga.

- Seda kasutatakse isotoopide eraldamiseks uraanist, nagu uraanheksafluoriidi (UF) puhul.₆). Seda kasutatakse ka metallide, kivimite ja õlide ekstraheerimiseks, töötlemiseks ja rafineerimiseks, mida kasutatakse ka hallitusseente kasvu ja eemaldamise pärssimiseks..

- Happe söövitavaid omadusi on kasutatud kristallide, eriti jäätunud, söövitamiseks ja söövitamiseks, kasutades söövitustehnikat.. 

- Seda kasutatakse ränipoolsete pooljuhtide tootmiseks, mis on mitmeotstarbelised arvutite ja arvutite arendamisel, vastutades inimarengu eest..

- Seda kasutatakse autotööstuses puhastajana, mida kasutatakse keraamika rooste eemaldajana.

- Lisaks mõnede keemiliste reaktsioonide vahendajana kasutamisele kasutatakse mõningates ioonivahetites, mis on seotud metallide ja keerukamate ainete puhastamisega, vesinikfluoriidhapet..

- Ta osaleb nafta ja selle derivaatide töötlemisel, mis on võimaldanud saada lahusteid rasvade puhastamiseks ja kõrvaldamiseks mõeldud toodete valmistamiseks..

- Seda kasutatakse plaatide valmistamiseks ja pindade töötlemiseks.

- Tarbijad kasutavad arvukalt tooteid, mille koostamisel on vesinikfluoriidhape osalenud; näiteks mõned muud, mis on vajalikud autohoolduseks, mööbli puhastamiseks, elektri- ja elektroonikakomponentide ning kütuste jaoks.

Viited

1. PubChem. (2018). Vesinikfluoriidhape. Välja otsitud 3. aprillil 2018 kellelt: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2.  Kat-päev. (16. aprill 2013). Hape, mis tõesti kõike sööb. Välja otsitud 3. aprillil 2018 kellelt: chronicleflask.com
3. Wikipedia. (28. märts 2018). Vesinikfluoriidhape. Välja otsitud 3. aprillil 2018 alates: en.wikipedia.org.
4. Shiver & Atkins. (2008). Anorgaaniline keemia (neljas väljaanne, lk 129, 207-249, 349, 407). Mc Grawi mägi.
5. Vesinikfluoriidhape. Musc. Lõuna-Carolina meditsiiniülikool. Välja otsitud 3. aprillil 2018: akadeemilistest osakondadest.musc.edu