Фтороводород реагирует с металлами

Фтороводородная кислота — неорганическое вещество, одноосновная кислота, раствор HF в воде. Реактив еще называют фтористоводородной кислотой и плавиковой кислотой. Последнее название связано с тем, что фтороводород получают из содержащего фтор (CaF2) плавикового шпата — очень красивого минерала флюорита, светящегося под ультрафиолетовым излучением или при нагревании.

Свойства

Соединение — прозрачная жидкость, без цвета, с резким запахом. Не горит, но очень токсично для человека и окружающей среды. С химической точки зрения это кислота средней силы. Она вступает в реакции с большинством металлов, образуя соли — фториды.

Соли щелочных металлов водорастворимы, а щелочно-земельных — плохо растворимы или вообще нерастворимы. Реактив любой концентрации не растворяет свинец, платину, палладий, золото, не реагирует с парафином, полиэтиленом, фторопластом и другими пластмассами, каучуковыми материалами.

Кислота, содержащая более 60% HF, не взаимодействует с железом.

Важная особенность фтористоводородной кислоты — она единственная реагирует с оксидом кремния, который составляет основу всех силикатных материалов, в том числе, стекла. Поэтому ее нельзя наливать в стеклянные сосуды.

У фтороводородной кислоты есть еще одно интересное свойство — вода с добавлением даже небольшого количества этого реактива замерзает при более низких температурах.

Меры безопасности

Фтористоводородная кислота раздражающе действует на органы дыхания, глаза, оказывает легкое наркотическое действие, обладает способностью повреждать ДНК и усиливать воздействие других неблагоприятных факторов. Она относится ко 2-му классу опасности (газообразный фтороводород — к первому). Работать с плавиковой кислотой необходимо только в респираторе, в очках, плотно прилегающих к коже, в защитной одежде и резиновых перчатках, в вытяжном шкафу. При ликвидации проливов рекомендуется использовать противогазы с автономным источником воздуха. Пострадавших от отравления следует срочно доставить в больницу, предварительно промыв место попадания реактива большим количеством воды и обработав гелем 2,5-процентного глюконата кальция. В больнице в качестве антидота обычно используют внутриартериальные вливания хлорида кальция.

Хранение и перевозка

Применение

Фтористоводородная кислота выпускается различной концентрации, высокой чистоты и техническая с примесями. Основные сферы ее использования:— В нефтехимии и горнодобывающей отрасли — для увеличения нефтедобычи и разрушения кремнийсодержащих пород.

— Для выделения некоторых металлов, например, тантала, циркония, ниобия.

— В химической индустрии — как катализатор в некоторых процессах; для производства фторопластов, хладагентов, фторосодержащих кислот, боратов и фторидов, органических соединений на основе фтора, синтетических смазочных масел.— В стекольном деле с помощью этого хим.

реактива выполняют прозрачное травление кремниевого стекла.— Плавиковая кислота высокой чистоты необходима для очистки и травления кремния для полупроводников. — В аналитической химии — для растворения силикатов.— При производстве алюминия и работе с ним.

— Является составной частью жидкостей, использующихся для травления и полировки, для электрохимической обработки сплавов и нержавеющей стали. Применяется также для очистки металлических заготовок от песка.

Водород фтористый (Фтороводород)

Что мы делаем. Каждая страница проходит через несколько сотен совершенствующих техник. Совершенно та же Википедия. Только лучше.

Первое сражение при Булл-Ран

Первое сражение при реке Булл-Ран (англ. First Battle of Bull Run), также Первое сражение при Манассасе) — первое крупное сухопутное сражение Гражданской войны в США. Состоялось 21 июля 1861 года возле Манассаса (штат Виргиния). Федеральная армия под командованием генерала Ирвина Макдауэлла атаковала армию Конфедерации под командованием генералов Джонстона и Борегара, но была остановлена, а затем обращена в бегство. Федеральная армия ставила своей целью захват важного транспортного узла — Манассаса, а армия Борегара заняла оборону на рубеже небольшой реки Булл-Ран. 21 июля Макдауэлл отправил три дивизии в обход левого фланга противника; им удалось атаковать и отбросить несколько бригад конфедератов. Через несколько часов Макдауэлл отправил вперёд две артиллерийские батареи и несколько пехотных полков, но южане встретили их на холме Генри и отбили все атаки. Федеральная армия потеряла в этих боях 11 орудий, и, надеясь их отбить, командование посылало в бой полк за полком, пока не были израсходованы все резервы. Между тем на поле боя подошли свежие бригады армии Юга и заставили отступить последний резерв северян — бригаду Ховарда. Отступление Ховарда инициировало общий отход всей федеральной армии, который превратился в беспорядочное бегство. Южане смогли выделить для преследования всего несколько полков, поэтому им не удалось нанести противнику существенного урона.

Хорошая статья

Это интересно: Авария на трубопроводе — описываем развернуто

Из Википедии — свободной энциклопедии

Не следует путать с Hf.

Систематическое наименование Хим. формула Состояние Молярная масса Плотность Энергия ионизации Т. плав. Т. кип. Кр. точка Энтальпия образования Давление пара pKa Растворимость в воде Рег. номер CAS PubChem Рег. номер EINECS SMILES InChI RTECS ChEBI ChemSpider Токсичность

фтороводород

HF

газ или подвижная жидкость

20,01 г/моль

0,99 г/см³

15,98 ± 0,01 эВ

−83,4 °C

19,54 °C

188

−273,3 кДж/моль

783 ± 1 мм рт.ст.

3,17

72,47 (20 °C)

7664-39-3

14917

231-634-8

F

1S/FH/h1H KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N

MW7875000

29228

14214

ОХ

Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Фтороводоро́д (фтористый водород, гидрофторид, фторид водорода, HF) — бесцветный токсичный газ (при стандартных условиях) с резким запахом, при комнатной температуре существует преимущественно в виде димера H2F2, ниже 19,9°C — бесцветная подвижная летучая жидкость. Смешивается с водой в любом отношении с образованием фтороводородной (плавиковой) кислоты. Образует с водой азеотропную смесь с концентрацией 35,4 % HF.

Строение молекулы

Молекула фтороводорода сильно полярна, μ = 0,64⋅10−29 Кл·м. Фтороводород в жидком и газообразном состояниях имеет большую склонность к ассоциации вследствие образования сильных водородных связей. Энергия водородных связей FH•••FH приблизительно составляет 42 кДж/моль, а средняя степень полимеризации в газовой фазе (при температуре кипения) ≈4.

Даже в газообразном состоянии фтороводород состоит из смеси полимеров H2F2, H3F3, H4F4, H5F5, H6F6. Простые молекулы HF существуют лишь при температурах выше 90 °C. Вследствие высокой прочности связи термический распад фтороводорода становится заметным лишь выше 3500 °C (что выше температуры плавления вольфрама — самого тугоплавкого из металлов).

Для сравнения — у воды термический распад становится заметным при температурах выше 2000 °C.

В кристаллическом состоянии HF образует орторомбические кристаллы, состоящие из цепеобразных структур: угол HFH = 116 °, d(F-H) = 95 пм, d(F•••H) = 155 пм. Аналогичные зигзагообразные

цепи с углом HFH = 140°) имеют и полимеры HF, существующие в газовой фазе.

Хлеб

«Хлеб» (укр. «Хліб») — одна из наиболее известных картин украинской советской художницы Татьяны Яблонской, созданная в 1949 году, за которую ей в 1950 году была присуждена Сталинская премия II степени. Картина также была награждена бронзовой медалью Всемирной выставки 1958 года в Брюсселе, она экспонировалась на многих крупных международных выставках.

В работе над полотном художница использовала наброски, сделанные летом 1948 года в одном из наиболее благополучных колхозов Советской Украины — колхозе имени В. И. Ленина Чемеровецкого района Каменец-Подольской области, в котором в то время было одиннадцать Героев Социалистического Труда.

Яблонская была восхищена масштабами сельскохозяйственных работ и людьми, которые там трудились. Советские искусствоведы отмечали, что Яблонская изобразила на своей картине «новых людей», которые могут существовать только в социалистическом государстве.

Это настоящие хозяева своей жизни, которые по-новому воспринимают свою жизнь и деятельность. Произведение было задумано и создано художницей как «обобщённый образ радостной, свободной творческой работы».

По мнению французского искусствоведа Марка Дюпети, эта картина стала для своего времени программным произведением и образцом украинской реалистической живописи XX столетия.

Свойства

Физические свойства

Химические свойства

В жидком фтороводороде кислотные свойства проявляют соединения, которые являются акцепторами фторид-ионов, например, BF3, SbF5: Амфотерными соединениями в среде жидкого фтороводорода являются, например, фториды алюминия и хрома(III): (AlF3 — как кислота) (AlF3 — как основание)При условии, если фтороводород в газообразном состоянии: При условии, если фтороводород в виде водного раствора: Kd= 7,2⋅10−4 Kd= 5,1Водный раствор фтороводорода (плавиковая кислота) является кислотой средней силы. Соли плавиковой кислоты называются фторидами. Большинство их труднорастворимо в воде, хорошо растворяются лишь фториды NH4, Na, К, Ag(I), Sn(II), Ni(II) и Mn(II). Все соли плавиковой кислоты ядовиты.

Это интересно: Водород хлористый (хлороводород)

Изображение дня

Рассвет в деревне Бёрнсте в окрестностях Дюльмена, Северный Рейн-Вестфалия

Из новых материалов

Получение

Фтор со взрывом взаимодействует с водородом даже при низких температурах и (в отличие от хлора) в темноте с образованием фтороводорода:

В промышленности фтороводород получают при взаимодействии плавикового шпата и сильных нелетучих кислот (например, серной):

Процесс проводят в стальных печах при 120—300 °C, по сравнению с аналогичными реакциями получения других галогеноводородов, реакция получения фтороводорода из фторидов идет очень медленно. Части установки, служащие для поглощения фтороводорода, делаются из свинца.

Знаете ли вы?

Текущие события

Поделитесь в соц.сетях:

Соединения фтора

Н2 + F2 = 2HF

• Действие концентрированной H2SO4 на фториды металлов:

CaF2 + H2SO4 = CaSO4 + 2HF

Физические свойства и строение фтороводорода

Фтороводород
HF — бесцветная
легкоподвижная и легкоиспаряющаяся жидкость с резким, удушающим запахом.

По сравнению с другими галогенводородами HF имеет аномально высокие Тпл. (~83°С) и Ткип. (19,5°С), т.к. молекулы HF объединяются водородными связями в прочные ассоциаты (HF)n :

···H···F···H···F···H···F···

Плавиковая кислота

Фтороводород неограничено растворяется в воде с образованием раствора
слабой кислоты (Кдисс = 6,8-10-4). Плавиковая кислота растворяет кварц, стекло и
все силикаты, по причине чего и получила такое название.

Химические свойства фтороводорода

Общие свойства кислот

Проявляет
все свойства кислот.

• Взаимодействие с металлами:

• Металлы легко окисляются плавиковой кислотой, однако некоторые металлы образуют на поверхности малорастворимую защитную пленку фторидов, поэтому в кислоте не растворяются (например, Pb).
• На платину и золото плавиковая кислота не действует.
• Эффективным растворителем металлов является смесь HF и HNО3:
• 8HF + 2HNО3 + W = H2[WF8] + 2NO + 4Н2О

• Взаимодействие с неметаллами:

1. HF и смесь HF + HNО3взаимодействуют с кремнием:
2. Si + 4HF →
   SiF4 + 2Н2
3. 3Si + 12HF +
   4HN03 → 3SiF4 + 4N0 + 8Н2O

• медленно растворяет оксид кремния SiО2 :

SiO2 + 6HF → H2SiF6 + 2Н2O

Фторноватистая кислота (фтороксигенат(0) водорода) HOF

HOF — бесцветные жидкость и газ (выше 0ºС). Соединение весьма летучее и
термически неустойчивое. Кислотных свойств не проявляет, солей не образует.
Однако ковалентные производные формального замещения водорода называют
гипофторитами.

Получение
фторноватистой кислоты

• Получают при фторировании льда при температуре −40  C:

F2 + H2O(лед) = HOF + HF

Химические
свойства фторноватистой кислоты

• Разлагается при температуре 19 °С:

• HOF
  =
  О2+ 2HF
• Разложение часто сопровождается взрывом
• HOF + H2O
  = HF + H2O2
• HOF + 2NaOH = NaF +
  NaHO2 + H2O
• HOF + 3KI = K[I(I)2]
  + KOH + KF

Фтороводород | это… Что такое Фтороводород?

Фтороводоро́д (фтористый водород, гидрофторид, фторид водорода) — бесцветный газ (при нормальных условиях) с резким запахом, при комнатной температуре существует преимущественно в виде димера H2F2, ниже 19,9°C — бесцветная подвижная жидкость. Смешивается с водой в любом отношении с образованием фтороводородной (плавиковой) кислоты. Образует с водой азеотропную смесь с концентрацией 35,4 % HF.

Строение молекулы

Молекула фтороводорода сильно полярна, μ = 0,64·10−29 Кл·м. Фтороводород в жидком и газообразном состояниях имеет большую склонность к ассоциации вследствие образования сильных водородных связей.

Энергия водородных связей FH•••FH приблизительно составляет 42 кДж/моль, а средняя степень полимеризации в газовой фазе (при температуре кипения) ≈4. Даже в газообразном состоянии, фтороводород состоит из смеси полимеров H2F2, H3F3, H4F4, H5F5, H6F6.

Простые молекулы HF существуют лишь при температурах выше 90 °C. Вследствие высокой прочности связи, термический распад фтороводорода становится заметным лишь выше 3500 °C (что выше температуры плавления вольфрама — самого тугоплавкого из металлов).

Для сравнения — у воды термический распад становится заметным при температурах выше 2000 °C.

В кристаллическом состоянии HF образует орторомбические кристаллы, состоящие из цепеобразных структур: угол HFH = 116 °, d(F-H) = 95 пм, d(F•••H) = 155 пм. Аналогичные зигзагообразные

цепи с углом HFH = 140°) имеют и полимеры HF, существующие в газовой фазе.

Свойства

Физические свойства

Химические свойства

• Химические свойства HF зависят от присутствия воды. Сухой фтористый водород не действует на большинство металлов и не реагирует с оксидами металлов. Однако если реакция начнется, то дальше она некоторое время идет с автокатализом, так как в результате взаимодействия количество воды увеличивается:

• Жидкий HF — сильный ионизирующий растворитель. Все электролиты, растворённые в нём, за исключением хлорной кислоты HClO4, являются основаниями:

В жидком фтороводороде кислотные свойства проявляют соединения, которые являются акцепторами фторид ионов, например BF3, SbF5:

Амфотерными соединениями в среде жидкого фтороводорода являются, например, фториды алюминия и хрома(III):

(AlF3 — как кислота)

(AlF3 — как основание)

• Фтороводород неограниченно растворяется в воде, при этом происходит ионизация молекул HF:

Kd= 7,2·10−4

Kd= 5,1

В водном растворе HF (плавиковая кислота) является кислотой средней силы. Соли плавиковой кислоты называются фторидами. Большинство их трудно растворимо в воде, хорошо растворяются лишь фториды Na, К, Ag, Al, Sn, Ni, и Mn. Все соли плавиковой кислоты ядовиты.

Получение

Фтор со взрывом взаимодействует с водородом даже при низких температурах и (в отличие от хлора) в темноте с образованием фтороводорода:

В промышленности фтороводород получают при взаимодействии плавикового шпата и сильных нелетучих кислот (например, серной):

Процесс проводят в стальных печах при 120—300 °C. Части установки, служащие для поглощения фтороводорода, делаются из свинца.

Техника безопасности

Очень ядовит! (первый класс опасности). Фтористый водород (гидрофторид) обладает резким запахом, дымит на воздухе (вследствие образования с парами воды мелких капелек раствора) и сильно разъедает стенки дыхательных путей.

Подробнее о токсикологии фтороводорода см в ст. Плавиковая кислота.

Применение

Применяют для получения криолита, фтористых производных урана, фреонов, фторорганических веществ, матового травления силикатного стекла (плавиковую кислоту — для прозрачного травления).

Необычная растворимость биологических молекул в жидком фтороводороде без разложения (напр., белков) используется в биохимии.

Добавление в жидкий фтороводород акцепторов фтора позволяет создавать сверхкислые среды.

Любопытные факты

• Известный писатель-фантаст Иван Ефремов написал повесть «Сердце змеи», в которой описал гипотетическую жизнь, образовавшуюся на планете, где основную роль в природе играет не кислород, а фтор, а вместо воды поверхность планеты покрыта океанами фтороводорода. На эту мысль писателя навела глубокая аналогия между свойствами воды и фтороводорода.

• Фтороводород реагирует со стеклом, поэтому он хранится в пластмассовых емкостях. При хранении фтороводорода в стеклянной посуде прибегают к покрытию стекла парафином для защиты его от фтороводорода.

Литература

• Ахметов Н. С. «Общая и неорганическая химия» М.: Высшая школа, 2001.
• Карапетьянц М. Х., Дракин С. И. Общая и неорганическая химия. М.: Химия, 1994.

Ссылки

Фтористый водород

    Фтористый водород (гидрофторид) представляет собой бесцветную, подвижную и легколетучую жидкость (т. кип. +19,5 °С), смешивающуюся с водой в любых соотношениях. Он обладает резким запахом, дымит на воздухе (вследствие образования с парами воды мелких капелек раствора) и сильно разъедает стенки дыхательных путей.

    Критическая температура фтористого водорода равна 188 °С, критическое давление 64 атм. Теплота испарения жидкого НF в точке кипения составляет лишь 7,5 кДж/моль.

Столь низкое значение (примерно в 6 раз меньшее, чем у воды при 20 °С) обусловлено тем, что само по себе испарение мало меняет характер ассоциации фтористого водорода (в отличие от воды).

 Подобно плотности (0,99 г/см3), диэлектрическая проницаемость жидкого фтористого водорода (84 при 0 °С) очень близка к значению ее для воды.

Химические свойства гидрофторида.

    В отличие от свободного фтора фтористый водород (НF) и многие его производные используются уже с давних пор. 

   Совершенно безводный или близкий к этому состоянию фтористый водород почти мгновенно обугливает фильтровальную бумагу. Этой пробой иногда пользуются для контроля степени его обезвоживания. Более точно такой контроль осуществляется определением электропроводности у безводного фтористого водорода она ничтожно мала, но даже следы воды (как и многих других примесей) резко ее повышают. 

    Многие неорганические соединения хорошо растворимы в жидком НF, причем растворы являются, как правило, проводниками и электрического тока.

    Как показывает определение плотности пара, вблизи точки кипения молекулы газообразного фтористого водорода имеют средний состав, приблизительно выражаемый формулой (НF)4. При дальнейшем нагревании ассоциированные агрегаты постепенно распадаются и кажущийся (средний) молекулярный вес уменьшается, причем лишь около 90 °С достигает значения 20, соответствующего простой молекуле НF . 

    Существующая у жидкого фтористого водорода ничтожная электропроводность обусловлена его незначительной ионизацией по схеме: 

НF + НF + НF

Ы  Н2F+ + НF2- 

связанной с характерной для НF склонностью к образованию иона гидродифторида — НF2- [имеющего линейную структуру с атомом водорода в центре и d(FF) = 227 пм].

Напротив, образование иона фторония (Н2F+) для НF нехарактерно, что и ограничивает самоионизацию (К = 2·10-11).

Тенденция к образованию иона НF2-, накладывает свой отпечаток на всю химию фтористого водорода. 

    Помимо воды, из неорганических соединений в жидком HF хорошо растворимы фториды, нитраты и сульфаты одновалентных металлов (и аммония), хуже — аналогичные соли Mg, Сa, Sr и Вa. По рядам Li-Сs и Мg-Ва, т. е. по мере усиления металлического характера элемента, растворимость повышается.

Щелочные и щелочноземельные соли других галоидов растворяются в НF с выделением соответствующего галоидоводорода. Соли тяжелых металлов в жидком HF, как правило, нерастворимы. Наиболее интересным исключением является ТlF, растворимость которого очень велика (в весовом отношении около 6 : 1 при 12 °С).

Практически нерастворимы в жидком НF другие галоидоводороды. Концентрированная серная кислота взаимодействует с ним по схеме: 

Н2SO4 + 3 НF

Ы  Н3О+ + НSO3F + НF2-

•     Жидкий фтористый водород является лучшим из всех известных растворителем белков. 
•     Растворы воды и солей в жидком фтористом водороде хорошо проводят электрический ток, что обусловлено диссоциацией, например, по схемам: 
• Н2О + 2 НF

Ы  Н3О+ + НF2- 

КNО3 + 2 НF

Ы  НNО3 + К+ + НF2- 

НNО3 + 4 НF

Ы  Н3О+ + NО2+ + 2 НF2- 

    Аналогичное отношение к НF характерно и для многих кислородсодержащих органических молекул. Так, в водной среде глюкоза является типичным неэлектролитом, а в жидком НF наоборот, типичным электролитом за счет взаимодействия по схеме: 

С6Н12O6 + 2 НF

Ы  [С6Н12О6·Н]+ + НF2- 

    Химическая активность НF существенно зависит от отсутствия или наличия воды. Сухой фтористый водород не действует на большинство металлов. Не реагирует он и с оксидами металлов. Однако если реакция с оксидом начнется хотя бы в ничтожной степени, то дальше она некоторое время идет с самоускорением, так как в результате взаимодействия по схеме 

МО + 2 НF = МF2 + Н2О 

количество воды увеличивается.

    Случаи взаимодействия сухого фтористого водорода с оксидами металлов и металлоидов, рассмотренные выше, могут служить типичным примером аутокаталитических реакций, т. е.

таких процессов, при которых катализатор (в данном случае — вода) не вводится в систему извне, а является одним из продуктов реакции.

Cкорость подобных процессов сначала, по мере увеличения в системе количества катализатора, нарастает до некоторого максимума, после чего начинает уменьшаться вследствие понижения концентраций реагирующих веществ. 

    Подобным же образом действует фтористый водород и на окислы некоторых металлоидов. Практически важно его взаимодействие с двуокисью кремния — SiO2 (песок, кварц), которая входит в состав стекла. Реакция идет по схеме 

SiO2 + 4 НF = SiF4 + 2 Н2O

    Поэтому фтористый водород нельзя получать и сохранять в стеклянных сосудах. 

    На взаимодействии НF и SiO2 основано применение фтористого водорода для травления стекла. При этом вследствие удаления частичек SiO2 его поверхность становится матовой, что и используют для нанесения на стекло различных меток, надписей и т. п.

    Перед фигурным травлением стекла его обычно покрывают тонким слоем воска, а затем снимают этот слой на тех местах, которые должны быть протравлены.

Под действием паров НF места эти становятся матовыми, тогда как под действием плавиковой кислоты они остаются прозрачными.

Матовое травление в жидкости достигается предварительным добавлением к плавиковой кислоте нескольких процентов фтористого аммония. 

    В водном растворе НF ведет себя как одноосновная кислота средней силы. Продажный раствор этой фтористоводородной (иначе, п л а в и к о в о й) кислоты содержит обычно 40% НF. 

Техническая плавиковая кислота обычно содержит ряд примесей — Fе, Рb, Аs, Н2SiF6, SO2) и др. Для грубой очистки ее подвергают перегонке в аппаратуре, изготовленной целиком из платины (или свинца), отбрасывая первые порции дистиллята.

Если этой очистки недостаточно, то техническую кислоту переводят в бифторид калия, затем разлагают его нагреванием и растворяют получающийся фтористый водород в дистиллированной воде. Крепкая плавиковая кислота (более 60% НF) может сохраняться и транспортироваться в стальных емкостях.

Для хранения плавиковой кислоты и работы с ней в лабораторных условиях наиболее удобны сосуды из некоторых органических пластмасс. Крупным потребителем фтористоводородной кислоты является алюминиевая промышленность. 

    Растворение фтористого водорода в воде сопровождается довольно значительным выделением тепла (59 кДж/моль). Характерно для него образование содержащей 38,3 % НF и кипящей при 112 °С азеотропной смеси (по другим данным 37,5 % и т. кип. 109 °С). Такая азеотропная смесь получается в конечном счете при перегонке как крепкой, так и разбавленной кислоты. 

    При низких температурах фтористый водород образует нестойкие соединения с водой состава Н2О·НF, Н2О·2НF и Н2О·4НF. Наиболее устойчиво из них первое (т. пл. -35 °С), которое следует рассматривать как фторид оксония — [Н3O]F. 

    Помимо обычной электролитической диссоциации по уравнению 

HF

Ы  H+ + F- (К = 7·10-4), 

для растворов фтористоводородной кислоты характерно равновесие: 

F- + НF

Ы  НF2' 

    Значение константы этого равновесия ([НF2']/[F'][НF]=5) показывает, что в не очень разбавленных растворах НF2' содержится больше анионов чем простых анионов F'. Например, для приводимых ниже общих нормальностей (С) приближенно имеем: 

С	[НF]	[Н+']	[F-]	[HF2']
0,100	0,088 (88 %)	0,009 (9 %)	0,006 (6 %)	0,003 (3 %)
1,000	0,890 (89 %)	0,006 (6 %)	0,010 (1 %)	0,050 (5 %)

    Фтористоводородная кислота (ацидофторид) более или менее энергично реагирует с большинством металлов.

Однако во многих случаях реакция протекает лишь на поверхности, после чего металл оказывается защищенным от дальнейшего действия кислоты слоем образовавшейся труднорастворимой соли.

Так ведет себя, в частности, свинец, что и позволяет пользоваться им для изготовления частей аппаратуры, устойчивой к действию НF. 

    Соли фтористоводородной кислоты носят название ф т о р и с т ы х или ф т о р и д о в.

Большинство их малорастворимо в воде — из производных наиболее обычных металлов хорошо растворяются лишь фториды Nа, К, Ag, A1, Sn и Нg. Все соли плавиковой кислоты ядовиты.

Сама она при попадании на кожу вызывает образование болезненных и трудно заживающих ожогов (особенно под ногтями). Поэтому работать с плавиковой кислотой следует в резиновых перчатках.

    Весьма характерно для фтористого водорода образование продуктов присоединения к фторидам наиболее активных металлов. Соединения эти, как правило, хорошо кристаллизуются и плавятся без разложения. Примером могут служить производные калия — КF·НF (т. пл.

239 °С), КF·2НF (62 °С), КF·3НF (66 °С) и КF·4НF (72 °С). Строение этих продуктов присоединения отвечает, вероятно, формулам вида К[F(НF)n] с водородными связями между ионом F- и молекулами HF.

Разбавленные растворы гидродифторида калия (КНF2) применяются иногда для удаления пятен от ржавчины. 

    Связь Н-F характеризуется ядерным расстоянием 0,92 А. По отношению к нагреванию фтористый водород очень устойчив: его термическая диссоциация становится заметной лишь около 3500 °С. 

    Молекула НF весьма полярна (m = 1,74). С наличием на атомах значительных эффективных зарядов хорошо согласуется резко выраженная склонность фтороводорода к а с с о ц и а ц и и путем образования водородных связей по схеме ···Н-F···Н-F···.

    Энергия такой связи составляет около 33,4 кДж/моль, т. е. она прочнее, чем водородная связь между молекулами воды. 

    Кристаллы твердого фтористого водорода слагаются из зигзагообразных цепей ···Н-F···Н-F···Н-F···, образованных при посредстве водородных связей. Расстояние d(FF) в таких цепях — 249 пм, а угол зигзага — 120°.

Теплота плавления твердого НF (т. пл. -83 °С, плотность 1,6 г/см3) составляет 3,8 кДж/моль, что близко к значению для льда.

Для жидкого фтористого водорода наиболее вероятно одновременное существование и цепей, и колец из молекул НF.

 Внимание! Фтористый водород ядовит!

    Хроническое отравление фторидами может быть вызвано как повышенным их содержанием в питьевой воде, так и вдыханием их с воздухом в виде пыли. В результате подобного отравления наблюдается разрушение зубной эмали. Существенно увеличивается также хрупкость костей, что создает предпосылки для их переломов.

Имеются указания на то, что повышенное содержание фторидов в воде и воздухе способствует заболеванию зобом. Помимо фторной промышленности, с возможностью хронического отравления фтористыми соединениями приходится особенно считаться при выработке алюминия и суперфосфата.

Предельно допустимой концентрацией связанного фтора в воздухе производственных помещений считается 5·10-4 мг/л. 

Получение фтористого водорода.

  Непосредственное соединение фтора с водородом сопровождается значительным выделением тепла: 

Н2 + F2 = 2 НF + 543 кДж

    Реакция протекает обычно со взрывом, который происходит даже при сильном охлаждении газов и в темноте. Практического значения для получения НF этот прямой синтез не имеет, но, в принципе, он может быть использован для создания реактивной тяги. 

    Промышленное получение фтористого водорода основано на взаимодействии СаF2 с концентрированной Н2SO4 по реакции: 

СаF2 + Н2SO4 = СаSO4 +2 НF­ 

    Процесс проводят в стальных печах при 120-300 °С. Части установки, служащие для поглощения НF, делаются из свинца.

    В качестве реактивного топлива смесь фтора с водородом способна давать удельный импульс 410 сек. Бесцветное пламя, возникающее при взаимодействии этих газов, может иметь температуру до 4500 °С.

В лабораторных условиях для получения чистого фтористого водорода применяются обычно небольшие установки изготовленные целиком из платины (или меди). Исходным веществом служит тщательно высушенный бифторид калия (КF·НF), при нагревании разлагающийcя c отщеплением НF.

Полученный продукт часто содержит примесь механически увлеченного бифторида. Для очистки его подвергают перегонке при 35-40 °С.

Применение фтористого водорода.

    Практическое применение НF довольно разнообразно. Безводный используется главным образом при органических синтезах, а плавиковая кислота — для получения фторидов, травления стекла, удаления песка с металлического лития, при анализах минералов и т. д. Широкое применение находят также некоторые фториды которые будут рассмотрены при соответствующих элементах.

ПОИСК

    Массовая доля фтора определяется пиролитическим разложением фторидов алюминия паровоздушной смесью при 1000°С в кварцевом реакторе. Вьщеляющийся фтороводород частично взаимодействует с кварцем, превращаясь в тетрафторид кремния, который при растворении в воде переходит в кремнефтористоводородную кислоту.

Содержание фтора в собранном дистилляте определяется фотометрически в виде комплекса с индикатором арсеназо-1. За результат анализа принимают среднее из двух параллельных определений, если расхождение между ними не превышает 0,1 от среднего значения. [c.77]     Задача 3.2.

Определить ПДВ фтороводорода (в граммах в секунду), обеспечивающий концентрацию его в приземном слое атмосферы в районе суперфосфатного завода не выию ПДК 0,05 мг/м , при высоте дымовой трубы 100 м и ее диаметре 0,7 м. Объем газового выброса равен 0,6 м /с. Коэфф1щиент рассеивания в воздухе равен 160, а коэффициент седиментации— 1. Средн я скорость газа па выходе пз трубы — 0,4 м/с.

Температура выходящего газа 40 «С, а атмосферы — 23°С. [c.36]

    Формальдегид Фтороводород Хлороводород Четыреххлористый углерод [c.299]

    На алюмоплатиновом катализаторе, промотированном фтором, реакция изомеризации парафиновых углеводородов не происходит в отсутствие водорода если катализатор модифицирован хлором, реакция в начальный период протекает и в отсутствие водорода (то же явление имеет место и на фторидах металлов V и VI групп, активированных фтороводородом), но с течением времени ее скорость постепенно уменьшается. [c.35]

    В последнее время в качестве перспективных катализаторов изомеризации парафиновых углеводородов рассматриваются каталитические системы — фториды металлов V и VI групп периодической системы, промотированные фтороводородом. На этих катализаторах реакция изомеризации протекает при 20-50 °С [69, 70]. [c.43]

    Из каких материалов можио изготовлять аппаратуру для получения фтороводорода  [c.222]

    Относительно условий и состава продуктов процесса бутамер, условий подготовки сырья для него опубликованных данных практически нет.

Сырье процесса бутамер, в котором используется гигроскопичный, хлорированный на фабрике фирмы UOP катализатор, должно очищаться от серы и воды [98, 112].

Сочетание бутамера с фтороводородным алки-лированием позволяет заменить гидроочистку бутана очисткой в процессе мерокс и добавочной очисткой фтороводородом [111]. [c.98]

    Названия кислот производят от элемента, образующего кислоту. В случае бескислородных кислот к названию элемента (или группы элементов, например, N — циан), образующего кислоту, добавляют суффикс о и слово водород HF — фтороводород. H2S — сероводород, H N — циановодород. [c.32]

    Длина диполя молекулы фтороводорода равна 4-10- м. Вычислить ес дипольный момент в дс-баях и в кулон-метрах. [c.66]

    Атом водорода, соединенный с атомом сильно электроотрицательного элемента, способен к образованию еще одной химической связи. Эта связь называется водородной. Наличие водородных связей приводит к заметной полимеризации воды, фтороводорода, многих органических соединений. Например, [c.70]

    Применение фтороводорода довольно разнообразно. Безводный HF используют, главным образом, при органических синтезах, а плавиковую кислоту —при получении фторидов, травлении стекла, удалении песка с металлических отливок, прн анализах минералов. [c.363]

    В каких сосудах хранят водный раствор фтороводорода Как называют такой раствор  [c.222]

    Раствор фтороводорода в воде называется плавиковой кислотой. Это названне происходит от плавикового шпата, из которого обычно получают фтороводород действием концентрированной серной кислоты  [c.362]

    Соли фтороводорода называются фторидами. Большинство их малорастворимы в воде хорошо растворимы лишь фториды N3, К, А1, 5п и к%. Все соли плавиковой кислоты ядовиты.,  [c.362]

    Ввиду того, что фтороводород разрушает стекло, в лаборатории сто хранят в сосудах нз специальных сортов пластмасс. Его можно хранить также в сосудах нз свинца или в стеклянных сосудах, покрытых изнутри слоем парафина. [c.363]

    Пары фтороводорода очень ядовиты. Попадая на кожу, концентрированная плавиковая кислота вызывает тяжелые ожоги. [c.363]

    На воздухе вольфрам окисляется только при температуре красного каления. Он очень стоек по отношению к кислотам, даже к царской водке, но растворяется в смеси азотной кислоты и фтороводорода. [c.661]

•     Фтороводород и фторид калия [c.532]
•     Двухатомные молекулы из разных атомов 532 Фтороводород и фторид калия 532 Дипольные моменты 536 Электронное строение двухатомных молекул общего вида АВ 537 [c.651]
•     Почему теплота испарения фтороводорода с уменьшением давления сильно возрастает  [c.22]

    Наши исследования о взаимодействии фтороводорода с гидроксидом алюминия бемитной модификации указывают также на рост каталитической активности платинированного фторированного у-оксида алюминия в реакции изомеризации и-пентана до массовой доли фтора 5%, из чего следует, что если при больших количествах фтора и образуется фаза AIF3, то она не является каталитически активной в реакций изомеризации парафиновых углеводородов [19]. Количественная оценка усиления изомеризующих свойств у-оксида алюминия при введении в его состав фтора была произведена на примере реакции изомеризации о-ксилола (рис. 2.1) при увеличении содержания фтора в 36 раз скорость реакции возрастала в 65 раз. На примере реакции гидрирования циклогексена было показано, что при введении в оксид алюминия фтора наряду с изо-меризующими возрастали и гидрирующие свойства противоположное действие оказывало введение в оксид алюминия ионов натрия [19]  [c.45]

    Приготовление фторированного у-оксида алюминия [а, с. 167840 (СССР) БИ, 1965, № 3]. Приготовление фторированного оксида алю ш-ния производится путем введения фтора в суспензию гидроксида алюминия.

Отмытый и отжатый осадок гидроксида алюминия взмучивают и обрабатывают фтороводородом (плавиковой кислотой), затем вторично отжимают, промывают и прока швают. Вследствие частичного уноса фтора при прокаливании относительное количество его должно превышать рассчитанное на ==25% Другим возможным способо.

м внесения фтора в носитель является внесение плавиковой кислоты при осаждении гидроксида алюминия.

Рассчитанное количество кислоты добавляют к одному или к обоим реагентам или подают в реактор во время осаждения гидроксида, При этом варианте исключаются операции взмучивания отмытого и отжатого осадка Ърисутствие фюра при осаждении гидроксида позволяет снизить его потери при термической обработке гидроксида алюминия, конечный продукт — оксид алюминия — получается более пористым, [c.58]

    I В ряду Н1—НВг—НС1 температуры кипепия и плавления изменяются весьма закономерно (табл. 24), тогда как при переходе к НР оии резко возрастают Как уже говорилось в 47, это обусловлено ассоциацией молекул фтороводорода в результате возиик-иовения между ними водородных связей.

Как показывает определение плотности пара, вблизи температуры кипения газообразный (Ьтороводород состоит из агрегатов, имеющих средний состав (НР) . При дальнейшем нагревании эти агрегаты постепенно распадаются, причем лишь около 90 °С газообразный НР состоит из простых молекул. [c.

361]

    В последние годы во ВНИИнефтехиме проводились исследования по изучению реакции изомеризации парафиновых углеводородов С4-С12 в присутствии сверхкислотных катализаторов — системы фторидов металлов пятой группы периодической системы и фтороводорода, показавшие высокие технико-экономические преимущества этого процесса реакция осуществляется в жидкой фазе при 20-50 °С с высокими выходами изомерных углеводородов [105, 141]. [c.129]

    Энергия подородной связи значительно меньше энергии обычной ковалентной связи (150—400 кДж/моль). Она равна примерно 8 кДж/моль у соединений азота и достигает около 40 кДнсоединений фтора. Однако этой энергии достаточно, чтобы вызвать ассоциацию молекул, т. е.

их объединение в димеры (удвоергные молекулы) или полимеры, которые в ряде случаев существуют не только в жидком состоянии вещества, но сохраняются и при переходе его в пар.

Именно ассоциация молекул, затрудняющая отрыв нх друг от друга, и служит причиной аномально высоких температур плавления н кипения таких веществ как фтороводород, вода, аммиак.

Другие особенности этих веществ, обусловленные образованием водородных связей и ассоциацией молекул, будут рассмотрены ниже, при нзученни отделыгьгх соединений. [c.156]

    Вода об,пад.ает также каталитической снособноотью. В отсутствие следов влаги практически не протекают некоторые обычные реакпии например, хлор не вэвимодействует с металлам , фтороводород не разъедает стекло, натрнй не окисляется в атмосфере воздуха. [c.212]

    С уменьшением прочности связи в молекулах галогеиоводоро-,0В падает и их устойчивость к нагреваиню. Термическая диссо-иация фтороводорода происходит лишь при очень высоких тем- сратурах (более 3500 °С), тогда как иодоводород уже при 300 °С. значительной степени распадается а иод и водород  [c.361]

    При растворении в воде молекулы фтороводорода диссоциируют с образованием ионов Н+ и Р . При этом частично разрываются водородные связи, так что диссоциация НР на иоиы требует значительной затраты энергии. Поэтому фтороводород диссоциирует в водных растворах в значительно меньшей стеяени, чем другие галогеноводороды константа диссоциации фтороводорода [c.361]

    Поэтому при нейтрализации фтороводорода сначала образуются кислые солн, например, КНРг. [c.362]

    Продажный раствор фторлводорода содержит обычно 40% НР. Фтороводород реагирует с большинством металлов. Однако во многих случаях образующаяся соль малорастворима, вследствие чего на поверхности металла образуется защитная нленка. Так ведет себя, в частности, свинец, что и позволяет использовать его для изготовления аппаратуры, устойчивой к действию НР. [c.362]

    Замечательным свойством фтороводорода и плавиковой кис-яогы является их способность взаимодействовать с диоксидом [c.362]

    Оба металла, в особенности тантал, устойчивы во многих агрес сивных средах. На инх не действуют соляная, серная, азотная,, клорная кислоты и царская водка, так как на поверхности этих металлов образуется тонкая, но очень прочная и химически стойкая оксидная пленка.

У тантала, например, эта пленка представляет собой оксид тантала (V) ТагОа. Поэтому на тантал действуют только такие реагенты, которые способны взаимодействовать с этим оксидом или проникать сквозь него. К подобным реагентам относятся фтор, фтороводород и плавиковая кислота, расплавы н1елочей.

 [c.653]

    Для водородных соединений галогенов разрешено использовать следующие названия фтороводород, хлороводород, бро-моводород и иодоводород. Названия типа хлороводородная кислота относятся к водным растворам галогеноводородов. [c.29]

Неорганическая химия (1987) — [ c.392 ]

Неорганическая химия (1981) — [ c.261 , c.262 , c.268 ]

Общая химия (1987) — [ c.57 , c.121 , c.125 ]

Коррозионная стойкость материалов в галогенах и их соединениях (1988) — [ c.64 ]

Химические свойства неорганических веществ Изд.3 (2000) — [ c.0 ]

Руководство по неорганическому синтезу Т 1,2,3,4,5,6 (1985) — [ c.185 ]

Справочник Химия изд.2 (2000) — [ c.379 , c.600 ]

Перекись водорода (1958) — [ c.0 ]

Общая химия 1986 (1986) — [ c.194 , c.231 , c.347 ]

Неорганическая химия (1981) — [ c.261 , c.262 , c.268 ]

Неорганическая химия (1978) — [ c.375 ]

Неорганическая химия (1987) — [ c.111 , c.653 ]

Лекционные опыты и демонстрации по общей и неорганической химии (1976) — [ c.65 ]

Основы номенклатуры неорганических веществ (1983) — [ c.28 ]

Общая и неорганическая химия (1994) — [ c.62 , c.70 , c.76 , c.141 , c.182 , c.292 , c.300 , c.458 , c.460 ]

Справочник по общей и неорганической химии (1997) — [ c.11 , c.42 , c.58 , c.63 , c.75 , c.81 , c.90 ]

Вредные неорганические соединения в промышленных выбросах в атмосферу (1987) — [ c.155 ]

Неорганическая химия (1994) — [ c.91 , c.324 ]

Неорганическая химия Изд2 (2004) — [ c.243 , c.249 , c.498 ]

Промышленные фторорганические продукты Справочник (1990) — [ c.446 , c.453 ]

Промышленные фторорганические продукты (1990) — [ c.446 , c.453 ]