Соединения фтора

Фтороводород, плавиковая кислота (HF)

Способы получения фтороводорода

• Из простых веществ:

Н₂ + F₂ = 2HF

• Действие концентрированной H₂SO₄ на фториды металлов:

CaF₂ + H₂SO₄ = CaSO₄ + 2HF

Физические свойства и строение фтороводорода

Фтороводород HF — бесцветная легкоподвижная и легкоиспаряющаяся жидкость с резким, удушающим запахом.

По сравнению с другими галогенводородами HF имеет аномально высокие Т_пл. (~83°С) и Т_кип. (19,5°С), т.к. молекулы HF объединяются водородными связями в прочные ассоциаты (HF)_n :

···H···F···H···F···H···F···

Плавиковая кислота

Фтороводород неограничено растворяется в воде с образованием раствора слабой кислоты (К_дисс = 6,8-10^-4). Плавиковая кислота растворяет кварц, стекло и все силикаты, по причине чего и получила такое название.

Химические свойства фтороводорода

Общие свойства кислот

Проявляет все свойства кислот.

• Взаимодействие с металлами:

Металлы легко окисляются плавиковой кислотой, однако некоторые металлы образуют на поверхности малорастворимую защитную пленку фторидов, поэтому в кислоте не растворяются (например, Pb).

На платину и золото плавиковая кислота не действует.

Эффективным растворителем металлов является смесь HF и HNО₃:

8HF + 2HNО₃ + W = H₂[WF₈] + 2NO + 4Н₂О

• Взаимодействие с неметаллами:

HF и смесь HF + HNО₃ взаимодействуют с кремнием:

Si + 4HF → SiF₄ + 2Н₂

3Si + 12HF + 4HN0₃ → 3SiF₄ + 4N0 + 8Н₂O

• медленно растворяет оксид кремния SiО₂ :

SiO₂ + 6HF → H₂SiF₆ + 2Н₂O

Фторноватистая кислота (фтороксигенат(0) водорода) HOF

HOF — бесцветные жидкость и газ (выше 0ºС). Соединение весьма летучее и термически неустойчивое. Кислотных свойств не проявляет, солей не образует. Однако ковалентные производные формального замещения водорода называют гипофторитами.

Получение фторноватистой кислоты

• Получают при фторировании льда при температуре −40  C:

F₂ + H₂O(лед) = HOF + HF

Химические свойства фторноватистой кислоты

• Разлагается при температуре 19 °С:

HOF = О₂+ 2HF

Разложение часто сопровождается взрывом

• Сильный окислитель:

HOF + H₂O = HF + H₂O₂

HOF + 2NaOH = NaF + NaHO₂ + H₂O

HOF + 3KI = K[I(I)₂] + KOH + KF