氟化氫
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氟化氫(化學式:)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。
氟化氫 | |
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IUPAC名 Hydrogen fluoride | |
識別 | |
CAS號 | 7664-39-3 ![]() |
ChemSpider | 14214 |
SMILES |
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InChI |
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InChIKey | KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYAC |
ChEBI | 29228 |
RTECS | MW7875000 |
KEGG | C16487 |
性質 | |
化學式 | HF |
莫耳質量 | 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)[1] |
危險性 | |
歐盟危險性符號 | |
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 | |
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。 |
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(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,並需緊急送醫處理。
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Ka較低。由此氟化氫為弱酸。
酸度變化
編輯其他鹵化氫於水中濃度增加,酸度會下降。
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:
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。
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。
作為溶劑
編輯氟化氫是強酸性溶劑,在氟化氫中:
一價的氟化物均易溶於氟化氫;二價的氟化物 、 、 溶解度稍大, 、 、 溶解度稍小;三價的氟化物 溶解度稍小;其餘二至四價金屬的氟化物均難溶。
一些低價過渡金屬的氟化物可以將溶劑還原,如 和 ,將溶劑還原,放出氫氣,自身被氧化為 和 。
在酸性環境下,氫氟酸非常危險,因為氫離子在酸性環境下會腐蝕皮膚,而氟離子則會將體內的鈣,鎂離子溶出,將嚴重破壞生理平衡。
參考文獻
編輯- ^ pKa's of Inorganic and Oxo-Acids. D. H. Ripin, D. A. Evans. [2020-03-09]
- ^ 六氟靈使用法則. 永百實業股份有限公司. [2019-08-29]. (原始內容存檔於2019-08-29).