氟化氢分子间具有氢键,可表现出一些反常的性质,如沸点要比其他卤化氢高得多。氟化氢的化学反应性很强,能够与许多化合物发生反应,氟化氢作为溶质是一种弱酸,而氟化氢作为溶剂是一种强酸。
hf不是气体,是液体。HF为氢氟酸的化学简称;是氟化氢气体的水溶液,为无色透明至淡黄色冒烟液体。有剧烈刺激性气味。相对密度1.15~1.18。沸点112.2℃。
液体是三大物质形态之一。它没有确定的形状,往往受容器的影响。但它的体积在压力及温度不变的环境下,是固定不变的。液体分子间的距离较远,分子运动也较剧烈,分子间的吸引力较小。增温或减压一般能使液体汽化,成为气体。
氟化氢,是一种无机化合物,化学式为HF。
氟化氢(HF)常态下是一种无色、有刺激性气味的有毒气体,易溶于水、与水无限互溶形成氢氟酸,氟化氢有吸湿性,在空气中吸湿后“发烟”;熔点-83.37℃、沸点19.51℃,气体密度0.922 kg/m3(标态下),相对分子量20.008。
氟化氢由于分子间氢键而具有缔合性质,以缔合分子(HF)形式存在,常温常压下,氟化氢分子为(HF)2和(HF)3的混合物,在82℃以上时,气态HF基本上成为单分子状态。由于分子间的缔合作用,氟化氢的沸点较其他卤化氢高得多,并表现出一些反常的性质。
氟化氢的化学反应性强,与许多化合物发生反应。其作为溶质(水溶液中)是弱酸,作为溶剂则是强酸,与无水硫酸相当,能与氧化物和氢氧化物反应生成水,与氯、溴、碘的金属化合物能发生取代反应。
能与大多数金属反应,与有些金属(Fe、Al、Ni、Mg等)反应会形成不溶于HF的氟化物保护膜;
在有氧存在时,铜很快被HF腐蚀,但无氧化剂时,则不会反应;某些合金如蒙乃尔合金对HF有很好的抗腐蚀性,但不锈钢的抗腐蚀性很差,在温度不太高时,碳钢也具有足够的耐蚀能力。
氟化氢与水相似,介电常数大(0℃时83.6),是一种较理想的溶剂,与溶质发生溶剂分解反应。
另外,无水氟化氢的质子给予能力强而具有很强的脱水能力,木材和纤维一旦与其接触立即碳化,而与醇、醛和酮等有机化合物接触脱水后会形成聚合物,其脱水能力较硫酸、磷酸弱。
用途
1、有机氟化合物的前体
HF 与氯烃反应生成碳氟化合物。该反应的一个重要应用是生产四氟乙烯(TFE),它是Teflon的前体。氯仿被 HF 氟化生成氯二氟甲烷(R-22):CHCl 3 + 2 HF → CHClF 2 + 2 HCl。
氯二氟甲烷的热解(在 550-750 °C)产生 TFE。
2、金属氟化物和氟的前体
铝的电积依赖于熔融冰晶石中氟化铝的电解。每生产一吨铝会消耗几公斤的氢氟酸。其他金属氟化物是使用 HF 生产的,包括六氟化铀。
HF 是通过电解HF 和氟化氢钾的溶液生成元素氟F 2的前体。需要氟化氢钾,因为无水 HF 不导电。每年生产数千吨F 2 。
3、催化剂
HF在炼油厂的烷基化过程中用作催化剂。它用于世界上大多数已安装的直链烷基苯生产设施。该方法包括将正链烷烃脱氢生成烯烃,然后使用 HF 作为催化剂与苯反应。
例如,在炼油厂中,高辛烷值汽油(汽油) 的一种成分“烷基化物”在烷基化装置中生成,该装置结合了 C 3和 C 4烯烃以及异丁烷。
以上内容参考:百度百科-氟化氢