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 Тпл. (~83°С) и Ткип. (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 (Кдисс = 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 + HNО3взаимодействуют 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

HOF + H2O = HF + H2O2

HOF + 2NaOH = NaF + NaHO2 + H2O

HOF + 3KI = K[I(I)2] + KOH + KF