氢氟酸

【概述】化学式HF，式量20.01。即氟化氢的水溶液。无色有刺激性气味。有强烈腐蚀性和毒性。浓度不高时酸性弱(室温下K=3.5×10^-4 )，这是因为分子间易形成氢键，难电离出氢离子。浓溶液(5～15摩尔/升)酸性增强变成强酸，因为一部分F^- 通过氢键与HF形成缔合离子，如：，消耗了溶液中的F^-  ，而使HF的电离度增大。能跟二氧化硅或硅酸盐反应生易挥发的SiF₄，故易于腐蚀石英、玻璃及其它含硅物质。市售氢氟酸含氟化氢50％。用于制备高纯氟化物，刻蚀玻璃、镀件表面处理、酸洗铜、黄铜、不锈钢等。用水吸收氟化氢制得。

【性质】

氢氟酸是一弱酸(298K时，K_a＝3.5×10^－4 )。与其它弱酸相同，浓度越稀，HF电离度越大。但溶液浓度增大时，HF₂^－ 离子增多。因为在氢氟酸溶液尤其是浓溶液中，一部分F^－ 离子通过氢键与未离解的HF分子形成缔合离子，如HF2^－ 、H₂F₃^－ 、H₃F₄^－ 等，其中HF₂^－ 离子特别稳定。

HF ＋ F^－ HF₂^－      K=5.1

稀溶液： HF ＋ H₂OH₃O^＋ ＋ F^－ K_a＝3.5×10^－4

浓溶液： 2HF ＋ H₂OH₃O^＋ ＋ ＋ HF₂^－

HF₂^－ 离子是一弱碱，比水合F^－ 离子稳定，使上式平衡向右移动从而使氢氟酸的电高度增大。当浓度大干5mol·L^－1 时，氢氟酸已经是相当强的酸。用碱中和氢氟酸溶液能生成酸式盐如KHF₂也说明HF₂^－ 离子的稳定性。

氢氟酸的另一个特殊性质是它能与二氧化硅或硅酸盐反应生成气态SiF₄。

SiO₂＋4HFSiF₄＋2H₂O

CaSiO₃＋6HFCaF₂＋SiF₄＋3H₂O

液态氟化氢有微弱的自偶电离：

2HFH₂F^＋ ＋ F^－ K≈10－10

它的介电常数(84)和水(81)相仿，是一种有用的溶剂，能溶解很多无机物和有机物。

氢氟酸