Bước tới nội dung

Khác biệt giữa bản sửa đổi của “Hydro fluoride”

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Duyệt lịch sử tương tác
← Thay đổi trước
Nội dung được xóa Nội dung được thêm vào
Trực quanMã wiki
n →top: replaced: [[Potassium → [[Kali using AWB
Đã cứu 1 nguồn và đánh dấu 0 nguồn là hỏng.) #IABot (v2.0.9.5
 
(Không hiển thị 40 phiên bản của 21 người dùng ở giữa)
Dòng 1: Dòng 1:
{{chembox
{{chembox
| verifiedrevid = 476992809
| verifiedrevid = 476992809
| Name = Hydro florua
| Name = Hydro fluoride
| ImageFileL1 = Hydrogen-fluoride-2D-dimensions.svg
| ImageFileL1 = Hydrogen-fluoride-2D-dimensions.svg
| ImageFile=
| ImageFile=
[[File:Hydrogen fluoride.svg|none]]
Hydrogen-fluoride-solid-chains-3D-vdW.svg
| ImageFileR1 = Hydrogen-fluoride-3D-vdW.svg
| ImageFileR1 = Hydrogen-fluoride-3D-vdW.svg
| OtherNames = Fluorane
| OtherNames = Fluoran
|Section1={{Chembox Identifiers
|Section1={{Chembox Identifiers
| UNII_Ref = {{fdacite|correct|FDA}}
| UNII_Ref = {{fdacite|correct|FDA}}
Dòng 30: Dòng 30:
}}
}}
|Section2={{Chembox Properties
|Section2={{Chembox Properties
| H=1 | F=1
| Formula = HF
| MolarMass = 20,00634 g/mol
| Appearance = colourless gas or colourless liquid (below 19.5°C)
| Density = 1.15 g/L, gas (25 °C)<br />0.99 g/mL, liquid (19.5 °C)
| Appearance = khí hoặc chất lỏng không màu (dưới 19.5&deg;C)
| Density = 1,15 g/L, gas (25 °C)<br />0.99 g/mL, liquid (19.5 °C)
| Solubility = miscible
| Solubility = miscible
| MeltingPtC = -83.6
| MeltingPtC = -83,6
| BoilingPtC = 19.5
| BoilingPtC = 19,5
| RefractIndex = 1.00001
| RefractIndex = 1,00001
| pKa = 3.17<ref>{{cite web|title=pKa's of Inorganic and Oxo-Acids|url=http://evans.harvard.edu/pdf/evans_pka_table.pdf|publisher=Harvard|accessdate=9 September 2013}}</ref><ref>Bruckenstein, S.; Kolthoff, I.M., in Kolthoff, I.M.; Elving, P.J. ''Treatise on Analytical Chemistry'', Vol. 1, pt. 1; Wiley, NY, '''1959''', pp. 432-433.</ref>
| pKa = 3.17<ref>{{chú thích web|title=pKa's of Inorganic and Oxo-Acids|url=http://evans.harvard.edu/pdf/evans_pka_table.pdf|publisher=Harvard|access-date =ngày 9 tháng 9 năm 2013|archive-date = ngày 11 tháng 8 năm 2015 |archive-url=https://web.archive.org/web/20150811050413/http://evans.harvard.edu/pdf/evans_pKa_table.pdf|url-status=dead}}</ref><ref>Bruckenstein, S.; Kolthoff, I.M., in Kolthoff, I.M.; Elving, P.J. ''Treatise on Analytical Chemistry'', Vol. 1, pt. 1; Wiley, NY, '''1959''', pp. 432-433.</ref>
| VaporPressure = 783 mmHg (20 °C)
| VaporPressure = 783 mmHg (20 °C)
}}
}}
Dòng 47: Dòng 48:
}}
}}
|Section4={{Chembox Thermochemistry
|Section4={{Chembox Thermochemistry
| DeltaHf = −13.66 kJ/g (gas) <br /> −14.99 kJ/g (liquid)
| DeltaHf = −13,66 kJ/g (gas) <br /> −14.99 kJ/g (liquid)
| DeltaHc =
| DeltaHc =
| Entropy = 8.687 J/g K (gas)
| Entropy = 8,687 J/g K (gas)
| HeatCapacity =
| HeatCapacity =
}}
}}
Dòng 63: Dòng 64:
| SPhrases =
| SPhrases =
| IDLH = 30 ppm
| IDLH = 30 ppm
| REL = TWA 3 ppm (2.5 mg/m<sup>3</sup>) C 6 ppm (5 mg/m<sup>3</sup>) [15-minute]
| REL = TWA 3 ppm (2.5 mg/m³) C 6 ppm (5 mg/m³) [15-minute]
| PEL = TWA 3 ppm
| PEL = TWA 3 ppm
| LC50 = 1276 ppm (rat, 1 hr)<br/>1774 ppm (monkey, 1 hr)<br/>4327 ppm (guinea pig, 15 min)<ref name=IDLH>{{IDLH|7664393|Hydrogen fluoride}}</ref>
| LC50 = 1276 ppm (rat, 1 hr)<br/>1774 ppm (monkey, 1 hr)<br/>4327 ppm (guinea pig, 15 min)<ref name=IDLH>{{IDLH|7664393|Hydrogen fluoride}}</ref>
Dòng 69: Dòng 70:
}}
}}
|Section8={{Chembox Related
|Section8={{Chembox Related
| OtherAnions = [[Hydrogen clorua]]<br />[[Hydrogen bromide]]<br />[[Hydrogen iodide]]<br />[[Hydrogen astatide]]
| OtherAnions = [[Hydro chloride]]<br />[[Hydro bromide]]<br />[[Hydro iodide]]<br />[[Hydrogen astatide]]
| OtherCations = [[Sodium fluoride]]<br />[[Kali fluoride]]<br />[[Rubidium fluoride]]<br />[[Caesium fluoride]]
| OtherCations = [[Natri fluoride]]<br />[[Kali fluoride]]<br />[[Rubidi fluoride]]<br />[[Caesi fluoride]]
| OtherCompounds = [[Water]]<br /> [[Ammonia]]
| OtherCompounds = [[Nước]]<br /> [[Ammonia]]
}}
}}
}}
}}


'''Hydro florua''' là một hợp chất hóa học với công thức hoá học HF. Loại khí hoặc chất lỏng không màu này là nguồn floine công nghiệp chính, thường là dung dịch nước gọi là [[axit flofluoric]]. Đây là một nguyên liệu quan trọng trong việc chế biến nhiều hợp chất quan trọng bao gồm dược phẩm và [[polyme]] (ví dụ như Teflon). HF được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp hoá dầu như là một thành phần của các chất siêu axit. Hydro florua sôi ở nhiệt độ phòng, cao hơn nhiều so với các hidro hiđrô khác. Không giống như các hidro hiđrô khác, HF nhẹ hơn không khí.
'''Hydro fluoride''' là một hợp chất hóa học với công thức hoá học HF. Loại khí hoặc chất lỏng không màu này là nguồn fluor công nghiệp chính, thường là dung dịch nước gọi là [[acid hydrofluoric]]. Đây là một nguyên liệu quan trọng trong việc chế biến nhiều hợp chất quan trọng bao gồm dược phẩm và [[polyme]] (ví dụ như Tefluorn). HF được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp hoá dầu như là một thành phần của các chất siêu acid. Hydro fluoride sôi ở nhiệt độ phòng, cao hơn nhiều so với các hydro halide khác. Không giống như các hydro halide khác, HF nhẹ hơn không khí.


Hydro florua là một loại khí nguy hiểm, tạo thành axit flofluoric ăn mòn và xâm nhập khi tiếp xúc với độ ẩm. Loại khí này cũng có thể gây ra chứng mù do sự hủy hoại nhanh chóng của giác mạc.
Hydro fluoride là một loại khí nguy hiểm, tạo thành [[acid hydrofluoric]] ăn mòn và xâm nhập khi tiếp xúc với độ ẩm. Loại khí này cũng có thể gây ra chứng mù do sự hủy hoại nhanh chóng của giác mạc.

⚫
Nhà hoá học người Pháp [[Edmond Frémy]] (1814-1894) được cho là đã phát hiện ra hydro fluoride khan trong khi cố gắng cô lập fluor. Mặc dù [[Carl Wilhelm Scheele]] chuẩn bị [[acid hydrofluoric]] với số lượng lớn vào năm 1771, acid này đã được biết đến trong ngành công nghiệp thủy tinh trước đó.


⚫
Nhà hoá học người Pháp [[Edmond Frémy]] (1814-1894) được cho là đã phát hiện ra Hydro florua khan trong khi cố gắng cô lập flo. Mặc dù [[Carl Wilhelm Scheele]] chuẩn bị [[acid hydrofluoric]] với số lượng lớn vào năm 1771, axit này đã được biết đến trong ngành công nghiệp thủy tinh trước đó.
==Cấu trúc==
==Cấu trúc==
[[File:Hydrogen-fluoride-solid-2D-dimensions.png|left|295px|Cấu trúc của chuỗi HF trong tinh thể hydro florua.]]
[[Tập tin:Hydrogen-fluoride-solid-2D-dimensions.png|left|295px|Cấu trúc của chuỗi HF trong tinh thể hydro fluoride.]]
Mặc dù một phân tử diatomic, HF tạo thành các liên kết hydro liên phân tử tương đối mạnh. HF thể rắn bao gồm chuỗi zigzag của các phân tử HF. Các phân tử HF, có liên kết H-F ngắn 95 giờ, được liên kết với các phân tử lân cận bằng khoảng cách H-F liên phân tử từ 155 pm<ref>{{cite journal |author1=Johnson, M. W. |author2=Sándor, E. |author3=Arzi, E. | title = The Crystal Structure of Deuterium Fluoride | journal = [[Acta Crystallographica]] | year = 1975 | volume = B31 | pages = 1998–2003 | doi = 10.1107/S0567740875006711 | issue = 8}}</ref>. HF lỏng cũng bao gồm các chuỗi các phân tử HF, nhưng các chuỗi là ngắn hơn, bao gồm trung bình chỉ có năm hoặc sáu phân tử<ref>{{cite journal | title = On the Structure of Liquid Hydrogen Fluoride | journal = [[Angewandte Chemie]], International Edition | year = 2004 | volume = 43 | pages = 1952–55 | doi = 10.1002/anie.200353289 | author = Mclain, Sylvia E. | pmid = 15065271 | last2 = Benmore | first2 = CJ | last3 = Siewenie | first3 = JE | last4 = Urquidi | first4 = J | last5 = Turner | first5 = JF | issue = 15}}</ref>.
Mặc dù một phân tử diatomic, HF tạo thành các liên kết hydro liên phân tử tương đối mạnh. HF thể rắn bao gồm chuỗi zigzag của các phân tử HF. Các phân tử HF, có liên kết H-F ngắn 95 pm, được liên kết với các phân tử lân cận bằng khoảng cách H-F liên phân tử từ 155 pm<ref>{{chú thích tạp chí |author1=Johnson, M. W. |author2=Sándor, E. |author3=Arzi, E. | title = The Crystal Structure of Deuterium Fluoride | journal = [[Acta Crystallographica]] | year = 1975 | volume = B31 | pages = 1998–2003 | doi = 10.1107/S0567740875006711 | issue = 8}}</ref>. HF lỏng cũng bao gồm các chuỗi các phân tử HF, nhưng các chuỗi là ngắn hơn, bao gồm trung bình chỉ có năm hoặc sáu phân tử<ref>{{chú thích tạp chí | title = On the Structure of Liquid Hydrogen Fluoride | journal = [[Angewandte Chemie]], International Edition | year = 2004 | volume = 43 | pages = 1952–55 | doi = 10.1002/anie.200353289 | author = Mclain, Sylvia E. | pmid = 15065271 | last2 = Benmore | first2 = CJ | last3 = Siewenie | first3 = JE | last4 = Urquidi | first4 = J | last5 = Turner | first5 = JF | issue = 15}}</ref>.


==So sánh với các hydro halogenua khác==
==So sánh với các hydro halide khác==
Hydro florua không đun sôi cho đến 20&nbsp;°C tương phản với các hydro halogenua nặng hơn sôi ở nhiệt độ−85&nbsp;°C (−120&nbsp;°F) và −35&nbsp;°C (−30&nbsp;°F).<ref name="Pauling HF hydrogen bonds">{{cite book|last=Pauling|first=Linus A.|title=The nature of the chemical bond and the structure of molecules and crystals: An introduction to modern structural chemistry|year=1960|publisher=Cornell University Press|isbn=978-0-8014-0333-0|pages=454–464|url=https://books.google.com/books?id=L-1K9HmKmUUC&pg=PA454}}</ref><ref name="Atkins HF">{{cite book|last=Atkins|first=Peter|title=Chemical principles: The quest for insight|year=2008|publisher=W. H. Freeman & Co|isbn=978-1-4292-0965-6|pages=184–185|url=https://books.google.com/books?id=4R6hb1OIMRUC&pg=PA184|author2=Jones, Loretta}}</ref><ref name="New Scientist HF">{{cite journal|last=Emsley|first=John|title=The hidden strength of hydrogen|journal=New Scientist|year=1981|volume=91|issue=1264|pages=291–292|url=https://books.google.com/books?id=ZbthaZCUXy4C&pg=PA292|accessdate=25 December 2012}}</ref> Sự liên kết hydro giữa các phân tử HF làm tăng độ nhớt trong pha lỏng và áp suất thấp hơn dự kiến ​​trong pha khí.
Hydro fluoride không đun sôi cho đến 20&nbsp;°C tương phản với các hydro halide nặng hơn sôi ở nhiệt độ−85&nbsp;°C (−120&nbsp;°F) và −35&nbsp;°C (−30&nbsp;°F).<ref name="Pauling HF hydrogen bonds">{{chú thích sách|last=Pauling|first=Linus A.|title=The nature of the chemical bond and the structure of molecules and crystals: An introduction to modern structural chemistry|year=1960|publisher=Cornell University Press|isbn=978-0-8014-0333-0|pages=454–464|url=https://books.google.com/books?id=L-1K9HmKmUUC&pg=PA454}}</ref><ref name="Atkins HF">{{chú thích sách|last=Atkins|first=Peter|title=Chemical principles: The quest for insight|year=2008|publisher=W. H. Freeman & Co|isbn=978-1-4292-0965-6|pages=184–185|url=https://books.google.com/books?id=4R6hb1OIMRUC&pg=PA184|author2=Jones, Loretta}}</ref><ref name="New Scientist HF">{{chú thích tạp chí|last=Emsley|first=John|title=The hidden strength of hydrogen|journal=New Scientist|year=1981|volume=91|issue=1264|pages=291–292|url=https://books.google.com/books?id=ZbthaZCUXy4C&pg=PA292|access-date=ngày 25 tháng 12 năm 2012|archive-date=2023-07-22|archive-url=https://web.archive.org/web/20230722094703/https://books.google.com/books?id=ZbthaZCUXy4C&pg=PA292}}</ref> Sự liên kết hydro giữa các phân tử HF làm tăng độ nhớt trong pha lỏng và áp suất thấp hơn dự kiến ​​trong pha khí.


Hydro florua có thể hoà trộn với nước (tan trong bất kỳ tỷ lệ nào), trong khi các hidrohyđrô khác có khoảng cách hòa tan lớn với nước. Hydro florua và nước cũng tạo thành một số hợp chất trong trạng thái rắn, đáng chú ý là hợp chất 1: 1 không tan tới -40&nbsp;°C (-40&nbsp;°F), cao hơn nhiệt độ nóng chảy 44&nbsp;°C (79&nbsp;°F) Của HF nguyên chất{{sfn|Greenwood|Earnshaw|1998|pp=812–816}}.
Hydro fluoride có thể hoà trộn với nước (tan trong bất kỳ tỷ lệ nào), trong khi các hydro halide khác có khoảng cách hòa tan lớn với nước. Hydro fluoride và nước cũng tạo thành một số hợp chất trong trạng thái rắn, đáng chú ý là hợp chất 1: 1 không tan tới -40&nbsp;°C (-40&nbsp;°F), cao hơn nhiệt độ nóng chảy 44&nbsp;°C (79&nbsp;°F) Của HF nguyên chất{{sfn|Greenwood|Earnshaw|1998|pp=812–816}}.


==Độ axit==
==Độ acid==
Không giống các axit haloghalic khác, chẳng hạn như axit clohydric, hydro florua chỉ là một axit yếu trong dung dịch pha loãng{{sfn|Wiberg|Wiberg|Holleman|2001|p=425}}. Đây là một phần kết quả của sức mạnh của liên kết hydrogen-flo, mà còn với các yếu tố khác như xu hướng các anion HF, {{chem|H|2|O}}, và {{chem|F|-}} tạo thành cụm{{#tag:ref|Để có giải thích chi tiết xin hãy xem <ref>{{cite web|last=Clark|first=Jim|title=The acidity of the hydrogen halides| url=http://www.chemguide.co.uk/inorganic/group7/acidityhx.html|accessdate=4 September 2011|year=2002}}</ref>}}. Ở nồng độ cao, các phân tử HF đi qua homo để tạo thành các ion đa chức năng (như bifluoride, HF-
Không giống các acid haloghalic khác, chẳng hạn như acid chlorhydric, hydro fluoride chỉ là một acid yếu trong dung dịch pha loãng{{sfn|Wiberg|Wiberg|Holleman|2001|p=425}}. Đây là một phần kết quả của sức mạnh của liên kết hydrogen-fluor, mà còn với các yếu tố khác như xu hướng các anion HF, {{chem|H|2|O}}, và {{chem|F|-}} tạo thành cụm{{#tag:ref|Để có giải thích chi tiết xin hãy xem <ref>{{chú thích web|last=Clark|first=Jim|title=The acidity of the hydrogen halides| url=http://www.chemguide.co.uk/inorganic/group7/acidityhx.html|access-date =ngày 4 tháng 9 năm 2011|year=2002}}</ref>}}. Ở nồng độ cao, các phân tử HF đi qua homo để tạo thành các ion đa chức năng (như bifluoride, HF-
2) và proton, do đó làm tăng độ axi<ref name="H+">{{cite book|author1=Chambers, C. |author2=Holliday, A. K. |title=Modern inorganic chemistry (An intermediate text)|year=1975|publisher=The Butterworth Group|pages=328–329|url=http://files.rushim.ru/books/neorganika/Chambers.pdf}}</ref>. Điều này dẫn đến proton hóa các axit rất mạnh như hydrochloric, sulfuric, hoặc nitric khi sử dụng dung dịch axit flofluoric tập trung. Mặc dù acid hydrofluoric được coi là một axit yếu, nó rất ăn mòn, ngay cả khi tấn công kính khi ngậm nước<ref name="H+"/>.
2) và proton, do đó làm tăng độ acid<ref name="H+">{{chú thích sách|author1=Chambers, C.|author2=Holliday, A. K.|title=Modern inorganic chemistry (An intermediate text)|year=1975|publisher=The Butterworth Group|pages=328–329|url=http://files.rushim.ru/books/neorganika/Chambers.pdf|access-date = ngày 20 tháng 4 năm 2017 |archive-date = ngày 27 tháng 12 năm 2015 |archive-url=https://web.archive.org/web/20151227181721/http://files.rushim.ru/books/neorganika/Chambers.pdf|url-status=dead}}</ref>. Điều này dẫn đến proton hóa các acid rất mạnh như hydrochloric, sulfuric, hoặc nitric khi sử dụng dung dịch acid fluorfluoric tập trung. Mặc dù acid hydrofluoric được coi là một acid yếu, nó rất ăn mòn, ngay cả khi tấn công kính khi ngậm nước<ref name="H+"/>.


Độ axit của các dung dịch acid hydrofluoric thay đổi theo nồng độ do các tương tác liên kết hydro của ion florua. Dung dịch pha loãng có tính axit yếu với hằng số ion hóa axit Ka = 6.6x10-4 (hoặcp''K''<sub>a</sub>&nbsp;=&nbsp;3.18),<ref>{{cite book|author1=Ralph H. Petrucci|author2=William S. Harwood|author3=Jeffry D. Madura|title=General chemistry: principles and modern applications|url=https://books.google.com/books?id=5z0vAQAAIAAJ|accessdate=22 August 2011|year=2007|publisher=Pearson/Prentice Hall|isbn=978-0-13-149330-8|page=691}}</ref> tương phản với các dung dịch tương ứng của các hydrohalogen khác là axit mạnh (pKa <0). Các dung dịch cô đặc của hydro florua có tính axit cao hơn nhiều so với hàm ý của giá trị này, như được biểu diễn bằng hàm lượng axit Hammett ''H''<sub>0</sub><ref name="HymanKilpatrick1957">{{cite journal|vauthors = Hyman HH, Kilpatrick M, Katz JJ|title=The Hammett Acidity Function H0for Hydrofluoric Acid Solutions1|journal=Journal of the American Chemical Society|volume=79|issue=14|year=1957|pages=3668–3671|issn=0002-7863|doi=10.1021/ja01571a016}}</ref> (hoặc "pH hiệu quả"). H0 cho 100% HF được ước tính từ -10,2 đến -11, tương đương với giá trị -12 đối với [[axít sulfuric]]<ref name="Jolly">W.L. Jolly “Modern Inorganic Chemistry” (McGraw-Hill 1984), p. 203 ISBN 0-07-032768-8</ref><ref name="Cotton 109">[[F. Albert Cotton|F. A. Cotton]] and G. Wilkinson, ''Advanced Inorganic Chemistry'' (5th ed.) John Wiley and Sons: New York, 1988. ISBN 0-471-84997-9 p. 109</ref>.
Độ acid của các dung dịch acid hydrofluoric thay đổi theo nồng độ do các tương tác liên kết hydro của ion fluoride. Dung dịch pha loãng có tính acid yếu với hằng số ion hóa acid Ka = 6.6x10-4 (hoặcp''K''<sub>a</sub>&nbsp;=&nbsp;3.18),<ref>{{chú thích sách|author1=Ralph H. Petrucci|author2=William S. Harwood|author3=Jeffry D. Madura|title=General chemistry: principles and modern applications|url=https://books.google.com/books?id=5z0vAQAAIAAJ|access-date =ngày 22 tháng 8 năm 2011|year=2007|publisher=Pearson/Prentice Hall|isbn=978-0-13-149330-8|page=691}}</ref> tương phản với các dung dịch tương ứng của các hydrohalogen khác là acid mạnh (pKa <0). Các dung dịch cô đặc của hydro fluoride có tính acid cao hơn nhiều so với hàm ý của giá trị này, như được biểu diễn bằng hàm lượng acid Hammett ''H''<sub>0</sub><ref name="HymanKilpatrick1957">{{chú thích tạp chí|vauthors = Hyman HH, Kilpatrick M, Katz JJ|title=The Hammett Acidity Function H0for Hydrofluoric Acid Solutions1|journal=Journal of the American Chemical Society|volume=79|issue=14|year=1957|pages=3668–3671|issn=0002-7863|doi=10.1021/ja01571a016}}</ref> (hoặc "pH hiệu quả"). H0 cho 100% HF được ước tính từ -10,2 đến -11, tương đương với giá trị -12 đối với [[acid sulfuric]]<ref name="Jolly">W.L. Jolly "Modern Inorganic Chemistry" (McGraw-Hill 1984), p. 203 ISBN 0-07-032768-8</ref><ref name="Cotton 109">[[F. Albert Cotton|F. A. Cotton]] and G. Wilkinson, ''Advanced Inorganic Chemistry'' (5th ed.) John Wiley and Sons: New York, 1988. ISBN 0-471-84997-9 p. 109</ref>.


Trong các thuật ngữ nhiệt động lực học, các giải pháp HF rất không lý tưởng, với hoạt động của HF tăng nhanh hơn nhiều so với nồng độ của nó. Độ axit yếu trong dung dịch pha loãng đôi khi được cho là do sức bền liên kết H-F cao kết hợp với êlê hoà tan cao của HF để lớn hơn so với enthalpy tiêu cực của hydrat hóa của ion florua<ref>C.E. Housecroft and A.G. Sharpe "Inorganic Chemistry" (Pearson Prentice Hall, 2nd ed. 2005), p. 170.</ref> However, Giguère and Turrell<ref name="Giguère">{{cite journal
Trong các thuật ngữ nhiệt động lực học, các giải pháp HF rất không lý tưởng, với hoạt động của HF tăng nhanh hơn nhiều so với nồng độ của nó. Độ acid yếu trong dung dịch pha loãng đôi khi được cho là do sức bền liên kết H-F cao kết hợp với êlê hoà tan cao của HF để lớn hơn so với enthalpy tiêu cực của hydrat hóa của ion fluoride<ref>C.E. Housecroft and A.G. Sharpe "Inorganic Chemistry" (Pearson Prentice Hall, 2nd ed. 2005), p. 170.</ref>. Tuy nhiên, Giguère và Turrell<ref name="Giguère">{{chú thích tạp chí
| doi = 10.1021/ja00537a008
| doi = 10.1021/ja00537a008
| title = The nature of hydrofluoric acid. A spectroscopic study of the proton-transfer complex H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>...F<sup>−</sup>
| title = The nature of hydrofluoric acid. A spectroscopic study of the proton-transfer complex H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>...F<sup>−</sup>
Dòng 104: Dòng 106:
| pages = 5473
| pages = 5473
| issue = 17| authorlink = Paul-Antoine Giguère
| issue = 17| authorlink = Paul-Antoine Giguère
}}</ref><ref>{{cite journal |author1=Radu Iftimie |author2=Vibin Thomas |author3=Sylvain Plessis |author4=Patrick Marchand |author5=Patrick Ayotte | title = Spectral Signatures and Molecular Origin of Acid Dissociation Intermediates | journal = [[J. Am. Chem. Soc.]] | doi = 10.1021/ja077846o| year = 2008| volume = 130| pages = 5901–7 | pmid = 18386892 | issue = 18}}</ref> [19]. Tuy nhiên, Giguère và Turrell đã chỉ ra bằng phổ hồng ngoại rằng các chất tan chủ yếu là cặp ion liên kết hydro [H3O + · F-], cho thấy rằng sự ion hóa này có thể được mô tả như là một sự cân bằng liên tiếp:
}}</ref><ref>{{chú thích tạp chí |author1=Radu Iftimie |author2=Vibin Thomas |author3=Sylvain Plessis |author4=Patrick Marchand |author5=Patrick Ayotte | title = Spectral Signatures and Molecular Origin of Acid Dissociation Intermediates | journal = [[J. Am. Chem. Soc.]] | doi = 10.1021/ja077846o| year = 2008| volume = 130| pages = 5901–7 | pmid = 18386892 | issue = 18}}</ref> đã chỉ ra bằng phổ hồng ngoại rằng các chất tan chủ yếu là cặp ion liên kết hydro [H3O + · F-], cho thấy rằng sự ion hóa này có thể được mô tả như là một sự cân bằng liên tiếp:
:H<sub>2</sub>O + HF {{EqmR}} [H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>·F<sup>−</sup>]
:H<sub>2</sub>O + HF {{EqmR}} [H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>·F<sup>−</sup>]
:[H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>·F<sup>−</sup>] {{EqmL}} H<sub>3</sub>O<sup>+</sup> + F<sup>−</sup>
:[H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>·F<sup>−</sup>] {{EqmL}} H<sub>3</sub>O<sup>+</sup> + F<sup>−</sup>

==Tham khảo==
==Tham khảo==
<references group="note"/>
<references group="note"/>
{{tham khảo}}
{{tham khảo}}


{{hợp chất hiđrô}}
{{Hợp chất hydro|state=}}
{{hợp chất flo}}
{{Hợp chất fluor|state=}}


[[Thể loại:Hợp chất hydro]]
[[Thể loại:Hợp chất hydro]]
[[Thể loại:Hợp chất flo]]
[[Thể loại:Hợp chất fluor]]
[[Thể loại:Hợp chất halogen của phi kim]]

Bản mới nhất lúc 19:13, ngày 18 tháng 12 năm 2023

Hydro fluoride
Tên khácFluoran
Nhận dạng
Số CAS7664-39-3
PubChem16211014
KEGGC16487
ChEBI29228
Số RTECSMW7875000
Ảnh Jmol-3Dảnh
SMILES
đầy đủ

  • F

InChI
đầy đủ
  • 1/FH/h1H
UNIIRGL5YE86CZ
Thuộc tính
Công thức phân tửHF
Khối lượng mol20,00634 g/mol
Bề ngoàikhí hoặc chất lỏng không màu (dưới 19.5°C)
Khối lượng riêng1,15 g/L, gas (25 °C)
0.99 g/mL, liquid (19.5 °C)
Điểm nóng chảy −83,6 °C (189,6 K; −118,5 °F)
Điểm sôi 19,5 °C (292,6 K; 67,1 °F)
Độ hòa tan trong nướcmiscible
Áp suất hơi783 mmHg (20 °C)
Độ axit (pKa)3.17[1][2]
Chiết suất (nD)1,00001
Cấu trúc
Hình dạng phân tửLinear
Mômen lưỡng cực1.86 D
Nhiệt hóa học
Enthalpy
hình thành ΔfHo298		−13,66 kJ/g (gas)
−14.99 kJ/g (liquid)
Entropy mol tiêu chuẩn So2988,687 J/g K (gas)
Các nguy hiểm
NFPA 704

0
4
1
 
PELTWA 3 ppm
LC501276 ppm (rat, 1 hr)
1774 ppm (monkey, 1 hr)
4327 ppm (guinea pig, 15 min)[3]
RELTWA 3 ppm (2.5 mg/m³) C 6 ppm (5 mg/m³) [15-minute]
IDLH30 ppm
Các hợp chất liên quan
Anion khácHydro chloride
Hydro bromide
Hydro iodide
Hydrogen astatide
Cation khácNatri fluoride
Kali fluoride
Rubidi fluoride
Caesi fluoride
Hợp chất liên quanNước
Ammonia
Trừ khi có ghi chú khác, dữ liệu được cung cấp cho các vật liệu trong trạng thái tiêu chuẩn của chúng (ở 25 °C [77 °F], 100 kPa).
☑Y kiểm chứng (cái gì ☑YKhôngN ?)

Hydro fluoride là một hợp chất hóa học với công thức hoá học HF. Loại khí hoặc chất lỏng không màu này là nguồn fluor công nghiệp chính, thường là dung dịch nước gọi là acid hydrofluoric. Đây là một nguyên liệu quan trọng trong việc chế biến nhiều hợp chất quan trọng bao gồm dược phẩm và polyme (ví dụ như Tefluorn). HF được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp hoá dầu như là một thành phần của các chất siêu acid. Hydro fluoride sôi ở nhiệt độ phòng, cao hơn nhiều so với các hydro halide khác. Không giống như các hydro halide khác, HF nhẹ hơn không khí.

Hydro fluoride là một loại khí nguy hiểm, tạo thành acid hydrofluoric ăn mòn và xâm nhập khi tiếp xúc với độ ẩm. Loại khí này cũng có thể gây ra chứng mù do sự hủy hoại nhanh chóng của giác mạc.

Nhà hoá học người Pháp Edmond Frémy (1814-1894) được cho là đã phát hiện ra hydro fluoride khan trong khi cố gắng cô lập fluor. Mặc dù Carl Wilhelm Scheele chuẩn bị acid hydrofluoric với số lượng lớn vào năm 1771, acid này đã được biết đến trong ngành công nghiệp thủy tinh trước đó.

Cấu trúc

[sửa | sửa mã nguồn]
Cấu trúc của chuỗi HF trong tinh thể hydro fluoride.
Cấu trúc của chuỗi HF trong tinh thể hydro fluoride.

Mặc dù một phân tử diatomic, HF tạo thành các liên kết hydro liên phân tử tương đối mạnh. HF thể rắn bao gồm chuỗi zigzag của các phân tử HF. Các phân tử HF, có liên kết H-F ngắn 95 pm, được liên kết với các phân tử lân cận bằng khoảng cách H-F liên phân tử từ 155 pm[4]. HF lỏng cũng bao gồm các chuỗi các phân tử HF, nhưng các chuỗi là ngắn hơn, bao gồm trung bình chỉ có năm hoặc sáu phân tử[5].

So sánh với các hydro halide khác

[sửa | sửa mã nguồn]

Hydro fluoride không đun sôi cho đến 20 °C tương phản với các hydro halide nặng hơn sôi ở nhiệt độ−85 °C (−120 °F) và −35 °C (−30 °F).[6][7][8] Sự liên kết hydro giữa các phân tử HF làm tăng độ nhớt trong pha lỏng và áp suất thấp hơn dự kiến ​​trong pha khí.

Hydro fluoride có thể hoà trộn với nước (tan trong bất kỳ tỷ lệ nào), trong khi các hydro halide khác có khoảng cách hòa tan lớn với nước. Hydro fluoride và nước cũng tạo thành một số hợp chất trong trạng thái rắn, đáng chú ý là hợp chất 1: 1 không tan tới -40 °C (-40 °F), cao hơn nhiệt độ nóng chảy 44 °C (79 °F) Của HF nguyên chất[9].

Độ acid

[sửa | sửa mã nguồn]

Không giống các acid haloghalic khác, chẳng hạn như acid chlorhydric, hydro fluoride chỉ là một acid yếu trong dung dịch pha loãng[10]. Đây là một phần kết quả của sức mạnh của liên kết hydrogen-fluor, mà còn với các yếu tố khác như xu hướng các anion HF, H
2O, và F−
 tạo thành cụm[12]. Ở nồng độ cao, các phân tử HF đi qua homo để tạo thành các ion đa chức năng (như bifluoride, HF- 2) và proton, do đó làm tăng độ acid[13]. Điều này dẫn đến proton hóa các acid rất mạnh như hydrochloric, sulfuric, hoặc nitric khi sử dụng dung dịch acid fluorfluoric tập trung. Mặc dù acid hydrofluoric được coi là một acid yếu, nó rất ăn mòn, ngay cả khi tấn công kính khi ngậm nước[13].

Độ acid của các dung dịch acid hydrofluoric thay đổi theo nồng độ do các tương tác liên kết hydro của ion fluoride. Dung dịch pha loãng có tính acid yếu với hằng số ion hóa acid Ka = 6.6x10-4 (hoặcpKa = 3.18),[14] tương phản với các dung dịch tương ứng của các hydrohalogen khác là acid mạnh (pKa <0). Các dung dịch cô đặc của hydro fluoride có tính acid cao hơn nhiều so với hàm ý của giá trị này, như được biểu diễn bằng hàm lượng acid Hammett H0[15] (hoặc "pH hiệu quả"). H0 cho 100% HF được ước tính từ -10,2 đến -11, tương đương với giá trị -12 đối với acid sulfuric[16][17].

Trong các thuật ngữ nhiệt động lực học, các giải pháp HF rất không lý tưởng, với hoạt động của HF tăng nhanh hơn nhiều so với nồng độ của nó. Độ acid yếu trong dung dịch pha loãng đôi khi được cho là do sức bền liên kết H-F cao kết hợp với êlê hoà tan cao của HF để lớn hơn so với enthalpy tiêu cực của hydrat hóa của ion fluoride[18]. Tuy nhiên, Giguère và Turrell[19][20] đã chỉ ra bằng phổ hồng ngoại rằng các chất tan chủ yếu là cặp ion liên kết hydro [H3O + · F-], cho thấy rằng sự ion hóa này có thể được mô tả như là một sự cân bằng liên tiếp:

H2O + HF Bản mẫu:EqmR [H3O+·F−]
[H3O+·F−] Bản mẫu:EqmL H3O+ + F−

Tham khảo

[sửa | sửa mã nguồn]
  1. ^ “pKa's of Inorganic and Oxo-Acids” (PDF). Harvard. Bản gốc (PDF) lưu trữ ngày 11 tháng 8 năm 2015. Truy cập ngày 9 tháng 9 năm 2013.
  2. ^ Bruckenstein, S.; Kolthoff, I.M., in Kolthoff, I.M.; Elving, P.J. Treatise on Analytical Chemistry, Vol. 1, pt. 1; Wiley, NY, 1959, pp. 432-433.
  3. ^ “Hydrogen fluoride”. Nguy hiểm ngay lập tức đến tính mạng hoặc sức khỏe. Viện An toàn và Sức khỏe Nghề nghiệp Quốc gia Hoa Kỳ (NIOSH).
  4. ^ Johnson, M. W.; Sándor, E.; Arzi, E. (1975). “The Crystal Structure of Deuterium Fluoride”. Acta Crystallographica. B31 (8): 1998–2003. doi:10.1107/S0567740875006711.
  5. ^ Mclain, Sylvia E.; Benmore, CJ; Siewenie, JE; Urquidi, J; Turner, JF (2004). “On the Structure of Liquid Hydrogen Fluoride”. Angewandte Chemie, International Edition. 43 (15): 1952–55. doi:10.1002/anie.200353289. PMID 15065271.
  6. ^ Pauling, Linus A. (1960). The nature of the chemical bond and the structure of molecules and crystals: An introduction to modern structural chemistry. Cornell University Press. tr. 454–464. ISBN 978-0-8014-0333-0.
  7. ^ Atkins, Peter; Jones, Loretta (2008). Chemical principles: The quest for insight. W. H. Freeman & Co. tr. 184–185. ISBN 978-1-4292-0965-6.
  8. ^ Emsley, John (1981). “The hidden strength of hydrogen”. New Scientist. 91 (1264): 291–292. Bản gốc lưu trữ ngày 22 tháng 7 năm 2023. Truy cập ngày 25 tháng 12 năm 2012.
  9. ^ Greenwood & Earnshaw 1998, tr. 812–816.
  10. ^ Wiberg, Wiberg & Holleman 2001, tr. 425.
  11. ^ Clark, Jim (2002). “The acidity of the hydrogen halides”. Truy cập ngày 4 tháng 9 năm 2011.
  12. ^ Để có giải thích chi tiết xin hãy xem [11]
  13. ^ a b Chambers, C.; Holliday, A. K. (1975). Modern inorganic chemistry (An intermediate text) (PDF). The Butterworth Group. tr. 328–329. Bản gốc (PDF) lưu trữ ngày 27 tháng 12 năm 2015. Truy cập ngày 20 tháng 4 năm 2017.
  14. ^ Ralph H. Petrucci; William S. Harwood; Jeffry D. Madura (2007). General chemistry: principles and modern applications. Pearson/Prentice Hall. tr. 691. ISBN 978-0-13-149330-8. Truy cập ngày 22 tháng 8 năm 2011.
  15. ^ Hyman HH, Kilpatrick M, Katz JJ (1957). “The Hammett Acidity Function H0for Hydrofluoric Acid Solutions1”. Journal of the American Chemical Society. 79 (14): 3668–3671. doi:10.1021/ja01571a016. ISSN 0002-7863.
  16. ^ W.L. Jolly "Modern Inorganic Chemistry" (McGraw-Hill 1984), p. 203 ISBN 0-07-032768-8
  17. ^ F. A. Cotton and G. Wilkinson, Advanced Inorganic Chemistry (5th ed.) John Wiley and Sons: New York, 1988. ISBN 0-471-84997-9 p. 109
  18. ^ C.E. Housecroft and A.G. Sharpe "Inorganic Chemistry" (Pearson Prentice Hall, 2nd ed. 2005), p. 170.
  19. ^ Giguère, Paul A.; Turrell, Sylvia (1980). “The nature of hydrofluoric acid. A spectroscopic study of the proton-transfer complex H3O+...F−”. J. Am. Chem. Soc. 102 (17): 5473. doi:10.1021/ja00537a008.
  20. ^ Radu Iftimie; Vibin Thomas; Sylvain Plessis; Patrick Marchand; Patrick Ayotte (2008). “Spectral Signatures and Molecular Origin of Acid Dissociation Intermediates”. J. Am. Chem. Soc. 130 (18): 5901–7. doi:10.1021/ja077846o. PMID 18386892.
Lấy từ “https://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Hydro_fluoride&oldid=70979816”