| |||
Имена | |||
---|---|---|---|
Другие имена Флуоран | |||
Идентификаторы | |||
Количество CAS | |||
3D модель ( JSmol ) | |||
ЧЭБИ | |||
ChemSpider | |||
ECHA InfoCard | 100.028.759 | ||
КЕГГ | |||
PubChem CID | |||
Номер RTECS | |||
UNII | |||
Номер ООН | 1052 | ||
Панель управления CompTox ( EPA) | |||
ИнЧИ
| |||
Улыбки
| |||
Характеристики | |||
Химическая формула | ВЧ | ||
Молярная масса | 20,006 г моль -1 | ||
Появление | бесцветный газ или бесцветная жидкость (ниже 19,5 ° C) | ||
Плотность | 1,15 г / л, газ (25 ° C) 0,99 г / мл, жидкость (19,5 ° C) 1,663 г / мл, твердое вещество (–125 ° C) | ||
Температура плавления | -83,6 ° С (-118,5 ° F, 189,6 К) | ||
Точка кипения | 19,5 ° С (67,1 ° F, 292,6 К) | ||
Растворимость в воде | полностью смешивается (жидкость) | ||
Давление газа | 783 мм рт. Ст. (20 ° С) | ||
Кислотность (p K a) | 3,17 (в воде), 15 (в ДМСО) | ||
Конъюгированная кислота | Флюороний | ||
Основание конъюгата | Фторид | ||
Показатель преломления ( n D) | 1,00001 | ||
Структура | |||
Молекулярная форма | Линейный | ||
Дипольный момент | 1,86 D | ||
Термохимия | |||
Стандартная мольная энтропия ( S | 8,687 Дж / г К (газ) | ||
Std энтальпия формации (Δ F H ⦵298) | −13,66 кДж / г (газ) −14,99 кДж / г (жидкость) | ||
Опасности | |||
Пиктограммы GHS | |||
Сигнальное слово GHS | Опасность | ||
Формулировки опасности GHS | H300, H310, H314, H330 | ||
Меры предосторожности GHS | P260, P262, P264, P270, P271, P280, P284, P301 + 310, P301 + 330 + 331, P302 + 350, P303 + 361 + 353, Р304 + 340, P305 + 351 + 338, P310, P320, P321, P322, P330, P361, P363, P403 + 233, Р405, Р501 | ||
NFPA 704 (огненный алмаз) | 4 0 1 | ||
Смертельная доза или концентрация (LD, LC): | |||
ЛК 50 ( средняя концентрация ) | 1276 частей на миллион (крыса, 1 час) 1774 частей на миллион (обезьяна, 1 час) 4327 частей на миллион (морская свинка, 15 минут) | ||
LC Lo ( самый низкий опубликованный ) | 313 частей на миллион (кролик, 7 часов) | ||
NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |||
PEL (Допустимо) | TWA 3 частей на миллион | ||
REL (рекомендуется) | TWA 3 ppm (2,5 мг / м 3) C 6 ppm (5 мг / м 3) [15 минут] | ||
IDLH (Непосредственная опасность) | 30 частей на миллион | ||
Родственные соединения | |||
Другие анионы | Хлористый водород Бромистый водород Йодистый водород Астатид водорода | ||
Другие катионы | Фторид натрия Фторид калия Фторид рубидия Фторид цезия | ||
Родственные соединения | Вода Аммиак | ||
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |||
Y проверить ( что есть ?) YN | |||
Ссылки на инфобоксы | |||
Фтористый водород - это химическое соединение с химической формулой H F. Этот бесцветный газ или жидкость является основным промышленным источником фтора, часто в виде водного раствора, называемого плавиковой кислотой. Это важное сырье для получения многих важных соединений, включая фармацевтические препараты и полимеры, например политетрафторэтилен (ПТФЭ). HF широко используется в нефтехимической промышленности как компонент суперкислот. Фтористый водород кипит при температуре, близкой к комнатной, что намного выше, чем у других галогенидов водорода.
Фтористый водород - очень опасный газ, образующий коррозионную проникающую фтористоводородную кислоту при контакте с влагой. Газ также может вызвать слепоту из-за быстрого разрушения роговицы.
В 1771 году Карл Вильгельм Шееле приготовил водный раствор плавиковой кислоты в больших количествах, хотя фтористоводородная кислота была известна в стекольной промышленности до этого. Французскому химику Эдмонду Фреми (1814–1894) приписывают открытие безводного фтористого водорода (HF) при попытке выделить фтор.
Хотя HF является двухатомной молекулой, он образует относительно прочные межмолекулярные водородные связи. Твердый HF состоит из зигзагообразных цепочек молекул HF. Молекулы HF с короткой связью H – F 95 пм связаны с соседними молекулами межмолекулярными расстояниями H – F 155 пм. Жидкий HF также состоит из цепочек молекул HF, но цепи короче и состоят в среднем всего из пяти или шести молекул.
Фтористый водород не кипит до 20 ° C, в отличие от более тяжелых галогенидов водорода, которые кипят между -85 ° C (-120 ° F) и -35 ° C (-30 ° F). Эта водородная связь между молекулами HF приводит к высокой вязкости в жидкой фазе и более низкому, чем ожидалось, давлению в газовой фазе.
HF смешивается с водой (растворяется в любых пропорциях). Напротив, другие галогениды водорода проявляют ограниченную растворимость в воде. Фтористый водород образует моногидрат HF .H 2 O с т.пл. -40 ° C (-40 ° F), что на 44 ° C (79 ° F) выше точки плавления чистого HF.
Сходство HF и H 2 O | |
Температуры кипения галогенидов водорода (синий) и халькогенидов водорода (красный): HF и H 2 O нарушают тенденции. | Температура замерзания смесей HF / H 2 O: стрелки указывают соединения в твердом состоянии. |
Водные растворы HF называются плавиковой кислотой. В разбавленном состоянии фтористоводородная кислота ведет себя как слабая кислота, в отличие от других галогеноводородных кислот, из-за образования ионных пар с водородными связями [ H 3О+ F - ]. Однако концентрированные растворы являются сильными кислотами, потому что преобладают анионы бифторида, а не ионные пары. В жидком безводном HF происходит самоионизация :
который образует чрезвычайно кислую жидкость ( H 0 = -15,1).
Подобно воде, HF может действовать как слабое основание, реагируя с кислотами Льюиса с образованием суперкислот. Функция кислотности Гаммета ( H 0), равная -21, получается с пентафторидом сурьмы (SbF 5), образуя фторантимоновую кислоту.
Фтористый водород получают действием серной кислоты на чистые сорта минерального флюорита :
Около 20% производимого HF является побочным продуктом производства удобрений, при котором образуется гексафторкремниевая кислота. Эта кислота может разлагаться с выделением HF термически и гидролизом:
В общем, безводный фтористый водород более распространен в промышленности, чем его водный раствор, фтористоводородная кислота. Его основное применение в тоннах - это прекурсор фторорганических соединений и прекурсор криолита для электролиза алюминия.
HF реагирует с хлороуглеродами с образованием фторуглеродов. Важным применением этой реакции является производство тетрафторэтилена (ТФЭ), предшественника тефлона. Хлороформ подвергают фторированию HF с образованием хлордифторметана (R-22):
Пиролиз хлордифторметана (при 550-750 ° C) дает ТФЭ.
HF является реактивным растворителем при электрохимическом фторировании органических соединений. При таком подходе, КВ окисляются в присутствии углеводорода, и фтор замещает С-Н св зи с С-F облигациями. Таким образом получают перфторированные карбоновые кислоты и сульфоновые кислоты.
1,1-Дифторэтан получают путем добавления HF к ацетилену с использованием ртути в качестве катализатора.
Промежуточным продуктом в этом процессе является винилфторид или фторэтилен, мономерный предшественник поливинилфторида.
Электролиз из алюминия опирается на электролизе фторида алюминия в расплаве криолита. На тонну произведенного алюминия расходуется несколько килограммов HF. Другие фториды металлов производятся с использованием HF, включая гексафторид урана.
HF является предшественником элементарного фтора F 2 при электролизе раствора HF и бифторида калия. Бифторид калия необходим, потому что безводный HF не проводит электричество. Ежегодно производится несколько тысяч тонн F 2.
HF служит катализатором в процессах алкилирования на нефтеперерабатывающих заводах. Он используется на большинстве установленных производств линейного алкилбензола в мире. Процесс включает дегидрирование н- парафинов до олефинов и последующую реакцию с бензолом с использованием HF в качестве катализатора. Например, в нефтеперерабатывающих заводах «алкилат», компонент с высоким октановым число бензина ( бензин ), генерируются в единицах алкилирования, которые сочетают в себе С 3 и С 4 олефинов и изо изобутан.
Фтороводород - отличный растворитель. Отражая способность HF участвовать в образовании водородных связей, даже белки и углеводы растворяются в HF и могут быть извлечены из него. Напротив, большинство нефторидных неорганических химикатов реагируют с HF, а не растворяются.
При контакте с влагой, в том числе с тканями, фтористый водород немедленно превращается в плавиковую кислоту, которая очень агрессивна и токсична. Воздействие требует немедленной медицинской помощи. Это может вызвать слепоту из-за быстрого разрушения роговицы. Вдыхание фтороводорода в больших количествах или в сочетании с контактом с кожей может привести к смерти из-за нерегулярного сердцебиения или скопления жидкости в легких.