Защо флуороводородната киселина е слаба киселина?

Флуороводородната киселина, HF(aq) е силно корозивна киселина, но се счита за слаба киселина. За да разберете защо, е необходимо да разберете какво представляват киселините, техните характеристики, видовете киселини, които съществуват, и специфичните качества на флуороводородна киселина.

какво представляват киселините

Киселините са вещества, които във воден разтвор осигуряват водородни йони. Характеризират се с това, че имат кисел вкус и са твърди или течни. Те също неутрализират основи и могат да разтварят метали.

В допълнение, те имат стойност на рН под 7 и реагират при контакт с индикатори за рН като лакмусова хартия или разтвори, променяйки се в различни нюанси на червено.

Те също са добри проводници на електричество и могат да образуват водородни соли, когато реагират с активни метали. Те са силно корозивни и могат да причинят изгаряния на кожата.

Киселини се образуват, когато газ реагира с водород или когато неметален оксид реагира с вода.

силни и слаби киселини

Киселините могат да бъдат разделени на силни и слаби киселини. Силни киселини са тези, които напълно се дисоциират във вода, осигурявайки водородни йони, но не ги приемат. Някои често срещани примери за силни киселини са солна киселина (HCl), сярна киселина (H₂SO₄) и азотна киселина (HNO3 ₎ .
За разлика от силните киселини, слабите киселини допринасят с водородни йони и могат да ги приемат, като по този начин създават киселинно-алкален баланс. Те не се дисоциират напълно във вода. Към тази група принадлежат повечето органични киселини.

В допълнение към флуороводородна киселина, някои общи примери за слаби киселини са оцетна киселина, CH3 – _COOH ( _C2H4O2 ) _, лимонена _{киселина (} C6H8O7 _{) ,} борна киселина (H3BO3 ) _, въглеродна киселина ( H ₂ CO ₃ ), фосфорна киселина (H ₃ PO ₄ ), сероводород (H ₂ S) и солта, известна като амониев фосфат (NH₄)H₂PO₄.

Какво е флуороводородна киселина

Флуороводородната киселина, чиято формула е HF (aq), е химично съединение, съставено от флуор, водород и вода. Счита се за хидрацид и е прозрачен и безцветен. Има остра миризма и е изключително разяждаща и опасна. Всъщност той може да разпадне стъкло, цимент, метали, кожа, емайли и други материали. Поради това той се съхранява или транспортира внимателно при много ниски температури и в пластмасови контейнери.

Защо флуороводородната киселина се счита за слаба киселина

Въпреки че флуороводородната киселина може да разтваря метали и да корозира стъклото, тя се счита за слаба киселина. За да разберем причините за тази класификация, е необходимо да вземем предвид предишните концепции за слаби киселини и силни киселини и разликите между тях.

В случай на флуороводородна киселина, във воден разтвор тя ще се дисоциира на водородни катиони ( H ⁺ ) и флуорен анион ( F ^– ), образувайки киселинно-базово равновесие, както е показано от следното химично уравнение:

HF ⇌ H ⁺ + F ^–

Силата на връзката на флуороводородна киселина е по-висока от тази на връзките, образувани от киселините на други подобни съединения. Това означава, че HF връзката е по-трудна за прекъсване и следователно не се разпада напълно като силните киселини.

Силата на слабата киселина е тясно свързана с нейната дисоциация: колкото повече се дисоциира, толкова по-силна е киселината. За да знаем силата на слабите киселини и да определим дали флуороводородна киселина е слаба киселина, трябва да вземем предвид константата на киселинна дисоциация, K _a . Това измерване е известно още като „константа на киселинност“ или „константа на киселинна йонизация“. Той измерва силата на киселина в разтвор.

Киселини с pKa стойности по-малки от 2 се считат за силни киселини. Слабата киселина има pKa стойност от 2 до 12 във вода. Флуороводородната киселина има киселинност 3,17 pKa, следователно е слаба киселина.

Силата на киселина може да се определи и въз основа на следните характеристики:

• Електроотрицателност: Колкото по-висока е електроотрицателността на даден елемент, толкова по-голяма е тенденцията за образуване на киселини. Обратно, елементите с по-ниска електроотрицателност са склонни да образуват повече основни съединения.
• Атомен радиус: елементите с по-голям йонен радиус имат по-ниска киселинност.

Приложения и употреби на флуороводородна киселина

Въпреки че флуороводородната киселина е опасна, тя има много различни приложения в индустрията. Използва се за ецване и полиране на стъкло, алуминий и неръждаема стомана, както и за полиране на тези предмети.

Използва се също за пречистване на кварц, обработка на титан, отделяне на уранови изотопи и създаване на органични и неорганични съединения. Друга често срещана употреба е производството на флуоресцентни крушки, пестициди, горива и пластмаси.

Рискове от използването на флуороводородна киселина

Флуороводородната киселина е силно корозивен и токсичен разяждащ химикал, който може да причини значителни щети, ако влезе в контакт с кожата, погълне се или се вдиша. В случай на излагане на тази киселина е необходима незабавна медицинска помощ.

Библиография

• Peterson, WR Номенклатура на химичните вещества. (2020 г.). Испания. Обърнах се.
• Аткинс; Джоунс. Принципи на химията . (2012 г., 5-то издание). Панамериканска медицинска редакция. Наличен на: https://www.berri.es/pdf/PRINCIPIOS%20DE%20QUIMICA%E2%80%9A%20Los%20caminos%20del%20descubrimiento/9789500602822
• Университет на Валенсия. Използване на флуороводородна киселина. PDF файлът е достъпен на: https://www.uv.es/preven/recursos/preguntes/protocols/protocol_us_acid_fluorhidric_sp.pdf