氫氟酸是氟化氫氣體的水溶液,為無色透明至淡黃色冒煙液體。有刺激性氣味。
分子式 :HF·H2O
相對密度1.15~1.18。
沸點112.2℃(按重量百分比計為38.2%)。
市售通常濃度:約47% ,其溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達35.35%。為高度危害毒物。最濃時的密度1.14g/cm3
沸點393.15K(120℃)。
具有弱酸性,但濃時的電離度比稀時大而與一般弱電解質(zhì)有別。腐蝕性強,對牙、骨損害較嚴(yán)重。對硅的化合物有強腐蝕性。應(yīng)在密閉的塑料瓶內(nèi)保存。
用HF溶于水而得。用于雕刻玻璃、清洗鑄件上的殘砂、控制發(fā)酵、電拋光和清洗腐蝕半導(dǎo)體硅片(與HNO3的混酸)。因為氫原子和氟原子間結(jié)合的能力相對較強,使得氫氟酸在水中不能完全電離。
氫氟酸能夠溶解很多其他酸都不能溶解的玻璃(二氧化硅),生成氣態(tài)的四氟化硅反應(yīng)方程式如下:
SiO2(s) + 4 HF(aq) → SiF4(g) + 2 H2O(l)
生成的SiF4可以繼續(xù)和過量的HF作用,生成氟硅酸:
SiF4(g)+2HF(aq)=H2[SiF6](aq),氟硅酸是一種二元強酸。
正因如此,它必須儲存在塑料(理論上講,放在聚四氟乙烯做成的容器中會更好)、蠟質(zhì)制或鉛制的容器中。氫氟酸沒有還原性。如果要長期儲存,不僅需要一個密封容器,而且容器中應(yīng)盡可能將空氣排盡。
工業(yè)制法:工業(yè)上用螢石(氟化鈣CaF2)和濃硫酸來制造氫氟酸。加熱到250℃時,這兩種物質(zhì)便反應(yīng)生成氟化氫。反應(yīng)方程式為:
CaF2 + H2SO4 (濃)→(加熱) 2 HF + CaSO4
這個反應(yīng)生成的蒸氣是氟化氫、硫酸和其他幾種副產(chǎn)品的混合物。在此之后氟化氫可以通過蒸餾來提純。
氟氣與氫氣混合后立刻爆炸,生成氟化氫
F2(g)+H2(g)=2HF(g)
其實關(guān)于氫氟酸,它在水溶液中有兩個平衡:
1HF=H+ F- k1=7.2*10-4
2.HF+F-=HF2- k2=5.2
此時隨著濃度增大(大于5mol),HF已經(jīng)是相當(dāng)強的強酸了。