Fluorūdeņražskābe

Fluorūdeņražskābe ir fluorūdeņraža ūdens šķīdums. Tā ir vidēji stipra skābe, manāmi vājāka par citām halogēnūdeņražskābēm - tas izskaidrojams galvenokārt ar lielo saites stiprību starp ūdeņraža un fluora atomiem. Fluorūdeņražskābes sāļus sauc par fluorīdiem.

Fluorūdeņražskābe
Fluorūdeņraža molekulas modelis Pudele ar fluorūdeņražskābi
Citi nosaukumi	hidronija fluorīds
CAS numurs	7664-39-3
Ķīmiskā formula	HF šķīdums ūdenī
Molmasa	(HF) 20,01 g/mol
Blīvums	(48% šķīdums) 1150 kg/m3

Iegūšana

Iegūst, šķīdinot ūdenī fluorūdeņradi. Tehniskā fluorūdeņražskābe parasti satur dažādus piemaisījumus - Fe, Pb, As, heksafluorosilikātus, SO₂. Lai attīrītu, to destilē iekārtās no platīna vai svina (HF nereaģē ar svinu, jo uz tā virsmas veidojas nešķīstošs svina difluorīds PbF₂), atmetot pirmās destilāta porcijas. Sevišķi tīru fluorūdeņražskābi iegūst, pārvēršot tehnisko skābi par kālija hidrogēnfluorīdu (piemēram, reakcijā ar KOH) un pēc tam to termiski sadalot. Izdalījušos HF šķīdina destilētā ūdenī. Fluorūdeņražskābi glabā teflona vai polietilēna traukos, jo stiklu tā saēd. Koncentrētu fluorūdeņražskābi var uzglabāt arī tērauda traukos.

Fiziskās īpašības

Fluorūdeņradim šķīstot ūdenī, izdalās ievērojams siltuma daudzums (59 kJ/mol). Fluorūdeņražskābei ir raksturīga azeotropā maisījuma veidošanās, kurš satur 35,35 masas % HF. Šāda maisījuma viršanas temperatūra ir 120 °C. Pārdestilējot kā koncentrētu, tā arī stipri atšķaidītu fluorūdeņražskābi, rezultātā rodas šāds azeotropais maisījums.

Zemās temperatūrās fluorūdeņradis veido nestabilus savienojumus ar ūdeni: Н₂О·НF jeb oksonija fluorīds [Н₃O]F, Н₂О·2НF jeb oksonija hidrogēnfluorīds [Н₃O][HF₂] un Н₂О·4НF. Visstabilākais no tiem ir pirmais ar kušanas temperatūru −35 °C.

No fluorūdeņražskābes cietuši pirksti

Ķīmiskās īpašības

Fluorūdeņražskābe ir vidēji stipra skābe ar disociācijas konstanti 6,8·10⁻⁴. Tās disociācijas pakāpe 0,1N šķīdumā ir 9%.

Fluorūdeņražskābe reaģē ar silikātiem, tai skaitā stiklu, veidojot šķīstošus heksafluorosilikātus un gāzveida silīcija fluorīdu:

Na₂O·CaO·6SiO₂ + 28HF → Na₂SiF₆ + CaSiF₆ + 4SiF₄↑ + 14H₂O

Tādēļ, lai fluorūdeņražskābi varētu glabāt stikla traukā, tas no iekšpuses rūpīgi jāpārklāj ar parafīnu.

Fluorūdeņražskābe reaģē ar daudziem metāliem, veidojot fluorīdus.

Tā kā fluorūdeņražskābes šķīdumā veidojas kompleksie joni H₂F₃⁻, H₃F₄⁻ utt., neitralizējot tās šķīdumus, parasti veidojas nevis vienkāršie fluorīdi, bet gan hidrogēnfluorīdi jeb fluorohidrogenāti (piemēram, K[HF₂]). Termiski sadaloties, tie atšķeļ HF.

Izmantošana

Fluorūdeņražskābi lieto stikla kodināšanai (lai uz stikla iegūtu uzrakstu, stiklu pārklāj ar parafīnu, kura slānī izveido vēlamo uzrakstu un kodina ar HF šķīdumu). Ar fluorūdeņražskābi kodina arī silīcija plāksnītes pusvadītāju rūpniecībā. HF ietilpst dažādu elektroķīmiskās apstrādes šķīdumu sastāvā, ar ko kodina tēraudu un citus sakausējumus. Ar fluorūdeņražskābi var notīrīt smiltis no metāla lējumiem.

Analītiskajā ķīmijā fluorūdeņražskābi lieto silikātu šķīdināšanai.

Izmanto dažādu fluorīdu, heksafluorosilikātu un borfluorīdu iegūšanai, kā arī sintētisko eļļu un plastmasu ražošanā.

Ārējās saites

• Vikikrātuvē par šo tēmu ir pieejami multivides faili. Skatīt: Fluorūdeņražskābe.

• Encyclopædia Britannica raksts (angliski)
• Brockhaus Enzyklopädie raksts (vāciski)