氫氟酸是一弱酸(298K時氟化氫,Ka=3.5×10-4)。與其它弱酸相同,濃度越稀環(huán)氧乙烷報警器,HF
電離度越大。但溶液濃度增大時,HF2-離子增多。因為在氫氟酸溶液尤其是濃溶液中,一部分F-離子通過氫鍵與未離解的HF分子形成
締合離子,如HF2-、H2F3-、H3F4-等氟化氫,其中HF2-離子特別穩(wěn)定。
HF + F-
HF2- K=5.1
稀溶液: HF + H2O
H3O++ F-Ka=3.5×10-4
濃溶液: 2HF + H2O
H3O++ HF2-
HF2-離子是一弱堿氟化氫,比水合F-離子穩(wěn)定,使上式平衡向右移動從而使氫氟酸的電高度增大。當濃度大干5mol·L-1時,氫氟酸已經是相當強的酸。用堿中和氫氟酸溶液能生成酸式鹽如KHF2也說明HF2-離子的穩(wěn)定性。
氫氟酸的另一個特殊性質是它能與二氧化硅或硅酸鹽反應生成氣態(tài)SiF4。
SiO2+ 4HF
SiF4+ 2H2O
CaSiO3+ 6HF
CaF2+ SiF4+ 3H2O
液態(tài)氟化氫有微弱的自偶電離:
2HF
H2F++ F-K≈10-10
它的介電常數(84)和水(81)相仿,是一種有用的溶劑,能溶解很多無機物和有機物。
氟化氫是極性分子,在293K時能無限制地溶于水中,原因是它同水形成氫鍵。氟化氫的水溶液稱為氫氟酸。
氟化氫的熔點、沸點和氣化熱特別高是因為其分子間存在氫鍵的緣故。實驗證明,氟化氫在氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)時都通過氫鍵形成不同程度的締合。在360K以上它的蒸氣密度相當于HF氧氣報警器,在299K時相當于(HF)2和(HF)3的混合物。在固態(tài)時,氟化氫由無限長的鋸齒形長鏈組成。
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