氫氟酸是一弱酸(298K時(shí)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(bào)警器,HF
電離度越大。但溶液濃度增大時(shí),HF2-離子增多。因?yàn)樵跉浞崛芤河绕涫菨馊芤褐校徊糠諪-離子通過(guò)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(dòng)從而使氫氟酸的電高度增大。當(dāng)濃度大干5mol·L-1時(shí),氫氟酸已經(jīng)是相當(dāng)強(qiáng)的酸。用堿中和氫氟酸溶液能生成酸式鹽如KHF2也說(shuō)明HF2-離子的穩(wěn)定性。
氫氟酸的另一個(gè)特殊性質(zhì)是它能與二氧化硅或硅酸鹽反應(yīng)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(shù)(84)和水(81)相仿,是一種有用的溶劑,能溶解很多無(wú)機(jī)物和有機(jī)物。
氟化氫是極性分子,在293K時(shí)能無(wú)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(diǎn)、沸點(diǎn)和氣化熱特別高是因?yàn)槠浞肿娱g存在氫鍵的緣故。實(shí)驗(yàn)證明,氟化氫在氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)時(shí)都通過(guò)氫鍵形成不同程度的締合。在360K以上它的蒸氣密度相當(dāng)于HF氧氣報(bào)警器,在299K時(shí)相當(dāng)于(HF)2和(HF)3的混合物。在固態(tài)時(shí),氟化氫由無(wú)限長(zhǎng)的鋸齒形長(zhǎng)鏈組成。
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