HF là axit mạnh hay yếu? Tính chất, cách điều chế và ứng dụng của HF

HF là một chất hóa học có tầm quan trọng khó có thể thay thế, được ứng dụng nhiều trong đời sống và sản xuất. Vậy HF là gì? Hãy cùng sieusach.info tìm hiểu về chất hóa học này qua bài viết dưới đây nhé!

Nội dung chính

1 HF là gì?
2 Tính chất vật lý HF
3 Tính chất hóa học của HF
4 HF là chất điện li mạnh hay yếu?
5 Cách điều chế HF
6 Ứng dụng HF đối với đời sống và sản xuất
7 HF có nguy hiểm không? Một số lưu ý khi sử dụng

HF là gì?

HF là viết tắt của dung dịch Hydro Florua, Axit Flohiđric. Đây là nguồn cung cấp Flo quý giá, là tiền chất để sản xuất nhiều dược phẩm trong ngành y tế.

HF là axit Flohiđric

HF trong hóa học là axit có khả năng ăn mòn thủy tinh khi tác dụng với SiO₂. Cho nên Hydro Florua thường được bảo quản ở trong các bình nhựa. Ở dạng dung dịch nước, HF được gọi là Axit Flohidric với khả năng hòa tan nhiều kim loại và oxit của các á kim.

Trong ngành công nghiệp hóa dầu, HF được sử dụng rộng rãi, là thành phần của các chất siêu axit.

Xem thêm:

Tính chất vật lý HF

Tính chất vật lý của Hydro Florua có những đặc tính như sau:

Khối lượng riêng: 1.15 g/L, gas (25°C); 0.99 g/mL, liquid (19.5°C)
Điểm nóng chảy: −83,6°C (189,6 K; −118,5°F)
Điểm sôi: 19,5°C (292,6 K; 67,1°F)
Áp suất hơi: 783 mmHg (20°C)
Độ axit (pKa): 3.17
Độ hòa tan trong nước: >95%
Phân tử khối nhẹ hơn không khí.

Tính chất hóa học của HF

Khi tìm hiểu tính chất hóa học của HF người ta thường quan tâm HF là axit mạnh hay yếu? Câu trả lời: HF là một axit yếu ở trong dung dịch loãng, tồn tại chủ yếu ở dạng không ion hóa. Tuy nhiên chất hóa học này vẫn mang đầy đủ tính chất của một axit. Cụ thể:

HF tác dụng với phi kim:

O₂ + HF → HFO₂

I₂ + HF → HFI₄

2Br₂ + HF → HFBr₄

HF tác dụng với oxit:

HF ăn mòn thủy tinh khi tác dụng với SiO₂ (là thành phần có trong thủy tinh). Ta có PTPƯ hóa học như sau:

SiO₂ + 4HF → 2H₂O + SiF₄

SO₃ + HF → HSO₃F

HF tác dụng với nước:

2H₂O + HF → 2H₂ + HFO₂

H₂O + HF + AsF₅ → HAsF₆.H₂O

HF tác dụng với bazơ:

NaOH + HF → H₂O + NaF

Ca(OH)₂ + 2HF→ CaF₂ + 2H₂O

HF tác dụng với muối:

NaF + HF ↔ NaHF₂

CuCl₂ + 2HF→ 2HCl + CuF₂

HF là chất điện li mạnh hay yếu?

Như đã tìm hiểu ở trên về HF là một axit yếu. Cho nên khi chất tan trong nước, điện li thì chỉ có 1 phần tử hòa tan phân li ra ion, phần còn lại tồn tại dưới dạng phân tử trong dung dịch đó. Người ta sử dụng phương pháp sau đây để chứng minh HF là chất điện li yếu như sau:

Quá trình điện li của HF

Lấy 2 cốc đựng dung dịch NAF và HF có cùng nồng độ, sau đó lắp vào bộ dụng cụ để kiểm tra tính dẫn điện của 2 dung dịch trên. Nối các đầu dây dẫn điện với nguồn điện, nếu bóng đèn ở cốc nào sáng hơn thì cốc đó đựng NaF (NaF khi đó là chất điện li mạnh); còn bóng đèn ở cốc nào yếu hơn thì đó là Axit Flohidric.

Ta viết phương trình điện li của HF như sau:

HF ⇌ H+ + F-

Như vậy, sau thí nghiệm với câu hỏi HF có phải là chất điện li mạnh không, thì ta có thể kết luận rằng HF không phải chất điện li mạnh, HF là chất điện li yếu.

Cách điều chế HF

Do F₂ (Flo) phản ứng quá mạnh với nước nên để có thể điều chế HF người ta sử dụng CaF₂ tác dụng với H₂SO₄ đặc.

Phương trình điều chế như sau:

CaF₂+ H₂SO₄(đ) → 2 HF + CaSO₄ (250 độ C)

Trong đó:

Điều kiện phản ứng: Nhiệt độ 250 độ C
Cách thực hiện: Cho florit tác dụng với dung dịch H₂SO₄ đặc.
Hiện tượng nhận biết phản ứng đang xảy ra là có khí thoát ra.

Ứng dụng HF đối với đời sống và sản xuất

HF là chất hóa học có rất nhiều ứng dụng, đặc biệt là trong lĩnh vực công nghiệp, khai thác, điều chế…Cụ thể:

Trong dầu khí: HF được dùng trong quá trình alkyl hóa ở các nhà máy lọc dầu.
Trong ngành thủy tinh, kính: HF có vai trò quan trọng trong việc sản xuất, khắc thủy tinh. Do tính chất phản ứng mạnh với kính, có thể hòa tan SiO₂ nên được sử dụng làm chất ăn mòn, hòa tan kính, và được sử dụng chủ yếu trong khắc thủy tinh.

HF có vai trò quan trọng trong ngành sản xuất, khắc kính

Trong sản xuất hợp chất organofluorine và các hợp chất của Flo: HF là nguồn cung ứng Flo trong quá trình sản xuất các hợp chất organofluorine.
Dùng để tẩy, rửa: Vì tính chất hóa học của HF có khả năng hòa tan được các oxit kim loại, nên HF được ứng dụng để tẩy các tạp chất oxit trên bề mặt kim loại, tẩy cáu cặn bẩn có trong thiết bị trao đổi nhiệt. Bên cạnh đó, chất hóa học này còn được sử dụng trong công nghệ xử lý thép không gỉ, tẩy trắng inox và chống ăn mòn.
Trong ứng dụng khai thác, tách, phá đá: Do khả năng hòa tan được các oxit nên HF được dùng để phân tách các mẫu đá trước khi đem đi phân tích… Hơn nữa, HF còn có khả năng hòa tan các oxit kim loại, sản xuất hợp chất hữu cơ Flo và các sản phẩm của flo.

HF có nguy hiểm không? Một số lưu ý khi sử dụng

Hydro Florua được cho là không an toàn với cơ thể con người, bởi chúng có khả năng ăn mòn cao. Do đó, nếu con người tiếp xúc với hóa chất này có thể gây ra các vết thương nặng, ăn sâu vào bên trong da, gây đau, nghiêm trọng hơn sẽ làm phá huỷ mô xương. Bên cạnh đó, khí HF có thể gây ra mù lòa, hủy hoại nhanh chóng khi tiếp xúc với với giác mạc.

HF gây nguy hiểm nên cần phải sử dụng, bảo quản đúng cách

Chính vì vậy, khi làm việc trong môi trường có chứa HF thì cần phải được bảo hộ, trang bị kỹ lưỡng để tránh tiếp xúc, gây ảnh hưởng đến sức khỏe. Đồng thời, cần phải lưu ý những điều sau:

Cần lắp hệ thống thông hút gió tốt, đảm bảo cho không khí luôn thông thoáng trong quá trình làm việc. Sàn nhà, tường nơi làm việc phải làm bằng vật liệu chịu được axit flohidric. Các thiết bị điện ở nơi làm việc cũng phải chịu được hơi, khí của loại axit này.
Tuyệt đối không sử dụng bình thủy tinh để chứa axit flohidric, đựng axit bằng các thiết bị chịu được hơi của HF. Ngoài ra, khi làm việc người nên trang bị các thiết bị bảo hộ cá nhân như: quần áo bảo hộ, găng tay, ủng cao su.
Khi tiếp xúc với HF nên rửa ngay bằng nước sạch hoặc dung dịch NaHCO₃. Tiếp đó, ngâm chỗ tiếp xúc trong amoniac 2-3% khoảng 1-2h, rửa lại với dung dịch nước của magie sunfat (20%) hoặc canxi gluconat 10%. Nếu không có dung dịch trên thì nhanh chóng đến các cơ sở y tế gần nhất để điều trị kịp thời.

Trên đây là toàn bộ những thông tin chi tiết về HF là gì mà chúng tôi đã tổng hợp lại. Có thể thấy HF là một chất hóa học gây ảnh hưởng không tốt đến sức khỏe con người nên khi sử dụng bạn cần chú ý.