플루오르 화 수소산 (HF) 수식, 구조, 특성 및 용도

그 플루오르 화 수소산 (HF)불화 수소가 용해 된 수용액이다. 이 산은 주로 진한 황산과 미네랄 형석 (CaF)과의 반응으로부터 얻어진다.₂). 광물은 산의 작용에 의해 분해되고 나머지 물은 불화 수소 가스를 용해시킨다..

이 동일한 산성 물로부터 순수한 생성물, 즉 불화 수소산을 증류 할 수 있습니다. 용해 된 가스의 양에 따라, 상이한 농도가 얻어지고, 따라서 시장에서 플루오르 화 수소산의 몇 가지 이용 가능한 제품이 얻어진다..

40 % 미만의 농도에서는 물과 구별 할 수없는 결정 성을 띠지 만 고농도에서는 불화 수소의 흰색 증기를 방출합니다. 불화 수소산은 가장 공격적이고 위험한 화학 물질 중 하나로 알려져 있습니다..

안경, 도자기 및 금속에서부터 암석 및 콘크리트에 이르기까지 거의 모든 물질에 "먹는"능력이 있습니다. 그러면 어떤 용기에 보관됩니까? 플라스틱 병에서는 그 작용에 불활성 인 합성 고분자.

색인

• 1 공식
• 2 구조
• 3 속성
  • 3.1 반응성
• 4 용도
• 5 참고

수식

불화 수소의 공식은 HF이지만 불화 수소산의 수식은 HF (ac)라는 수성 매질에서 첫 번째.

따라서, 불화 수소산은 불화 수소의 수화물로 간주 될 수 있으며, 이는 무수물.

구조

물의 모든 산은 평형 반응에서 이온을 생성하는 능력을 가지고 있습니다. 플루오르 화 수소산의 경우, 용액에서 이온 쌍 H₃O⁺ 및 F^-.

음이온 F^- 아마 양이온 수소 (F-H-O) 중의 하나와 매우 강한 수소 브릿지를 형성 할 것이다⁺-H₂). 이것은 불화 수소산이 약한 브 st스 테드 산 (양성자 기증자, H⁺), 높고 위험한 반응에도 불구하고; 즉, 물에서 너무 많은 수소를 방출하지 않는다.⁺ 다른 산 (HCl, HBr 또는 HI).

그러나, 진한 플루오르 화 수소산에서, 불화 수소 분자 사이의 상호 작용은 이들이 기상에서 빠져 나올만큼 충분히 효과적이다.

즉, 물 내부에서 마치 액체 무수 화합물처럼 상호 작용하여 수소 다리를 형성합니다. 이 수소 교량은 물로 둘러싸인 거의 선형의 사슬 (H-F-H-F-H-F- ...)로 동화 될 수있다..

상부 이미지에서, 결합의 반대 방향으로 배향 된 비공유 전자쌍 (H-F :)은 다른 HF 분자와 상호 작용하여 사슬을 조립한다.

등록 정보

플루오르 화 수소산은 수용액이므로 물에 용해 된 무수물의 농도에 따라 물성이 달라집니다. HF는 물에 매우 잘 녹고 흡습성이있어 다양한 농도의 용액을 만들 수 있습니다. 매우 농축 된 (연기가 자욱하고 황색).

농도가 감소함에 따라 HF (ac)는 무수물보다 순수한 물과 유사한 성질을 나타냅니다. 그러나 수소 결합 H-F-H는 물에서보다 강하고 H₂O-H-O-H.

둘 다 솔루션에서 조화롭게 공존하여 끓는점 (최대 105ºC)을 높입니다. 마찬가지로 HF 무수물이 더 많이 용해되면 밀도도 높아집니다. 휴식 중, HF (ac)의 모든 용액은 강하고 자극적 인 냄새를 지니 며 무색.

반응성

그래서, 플루오르 화 수소산의 부식 작용은 무엇입니까? 대답은 H-F 결합과 매우 안정한 공유 결합을 형성하는 불소 원자의 능력에있다.

불소는 매우 작고 전기 음성 원자이기 때문에 강력한 루이스 산 (Lewis acid)입니다. 즉, 낮은 에너지 비용으로 더 많은 전자를 제공하는 종에 결합하기 위해 수소와 분리됩니다. 예를 들어, 이들 종은 유리에 존재하는 실리콘과 같은 금속 일 수있다.

SiO₂ + 4 HF → SiF₄(g) + 2H₂O

SiO₂ + 6 HF → H₂SiF₆ + 2 H₂O

H-F 결합의 해리 에너지가 높으면 (574 kJ / mol), 반응에서 왜 깨지는가? 대답은 운동, 구조 및 활기찬 뉘앙스가 있습니다. 일반적으로 생성 된 제품의 반응성이 낮을수록 형성이 더 선호됩니다.

F가 어떻게 되는가?^- 물에? 플루오르 화 수소산의 농축 용액에서 또 다른 HF 분자는 F와 수소 결합을 형성 할 수있다^- 쌍의 [H₃O⁺F^-].

그 결과, 디 플루오 라이드 이온 [FHF]^-, 그것은 매우 산성이다. 이것이 신체적 접촉이 극히 해로운 이유입니다. 사소한 노출로 인해 유기체가 무한하게 손상 될 수 있습니다.

적절한 관리를위한 많은 안전 표준 및 프로토콜이 있으므로이 산으로 작업하는 사람들에게 잠재적 인 사고를 예방합니다..

용도

그것은 업계, 연구 및 소비자 작업에서 수많은 응용 프로그램과 화합물입니다.

- 불화 수소산은 알루미늄 정화 과정에 관여하는 유기 유도체를 생성합니다..

- 우라늄으로부터의 동위 원소의 분리에 사용되며, 육 불화 우라늄 (UF)의 경우와 같이,₆). 그것은 또한 금속, 암석 및 오일의 추출, 가공 및 정제에 사용되며 또한 성장 억제 및 곰팡이 제거에도 사용됩니다.

- 산의 부식성은 에칭 기술을 사용하여 크리스털, 특히 프로스트 처리 된 크리스털을 조각하고 에칭하는 데 사용되었습니다. 

- 그것은 실리콘 반도체의 제조에 사용되는데, 컴퓨팅 및 컴퓨팅의 개발에 여러 용도로 사용되며 인간 개발을 담당합니다..

- 자동차 산업에서 클리너로 사용되어 도자기의 녹 제거제로 사용됩니다..

- 일부 화학 반응에서 중개 역할을하는 것 외에도 불화 수소산은 금속 및보다 복잡한 물질의 정제에 관여하는 일부 이온 교환기에서 사용됩니다.

- 그것은 석유의 제거 및 지방 제거를위한 제품 제조에 사용하기위한 용제의 획득을 허용 한 석유 및 그 유도체의 가공에 참여합니다.

- 도금 및 표면 처리제 생산에 사용됩니다..

- 소비자들은 불화 수소산이 그 정교함에 참여한 수많은 제품을 사용합니다. 예를 들어, 자동차 관리, 가구, 전기 및 전자 부품 및 연료 용 청소 제품, 기타 제품들.

참고 문헌

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4. Shiver & Atkins. (2008). 무기 화학 (제 4 판., 129, 207-249, 349, 407 페이지). Mc Graw Hill.
5. 플루오르 화 수소산. Musc. 사우스 캐롤라이나 의과 대학. 2018 년 4 월 3 일에 검색 : academicdepartments.musc.edu