Il fluoruro di idrogeno (HF), noto anche come acido fluoridrico, è un gas altamente corrosivo e tossico. È comunemente usato nella produzione di alluminio e uranio. Ciò può causare gravi ustioni e problemi respiratori.
| Nome IUPAC | Fluoro di idrogeno |
| Formula molecolare | HF |
| numero CAS | 7664-39-3 |
| Sinonimi | Fluorano, acido fluoridrico, acido fluoridrico |
| InChI | InChI=1S/HF/h1H |
Proprietà dell’acido fluoridrico
Formula del fluoruro di idrogeno
La formula del fluoruro di idrogeno è HF. Ciò significa che ciascuna molecola di HF contiene un atomo di idrogeno e un atomo di fluoro. La formula è un fattore importante nel determinare le proprietà chimiche e il comportamento di una sostanza.
Massa molare del fluoruro di idrogeno
La massa molare dell’acido fluoridrico (HF) è 20,01 g/mol. Ciò significa che una mole di HF contiene 20,01 grammi del composto. La massa molare è un fattore importante nel determinare la quantità di una sostanza in un dato campione. Viene anche utilizzato per calcolare la concentrazione di una soluzione.
Punto di ebollizione
Il punto di ebollizione dell’acido fluoridrico è -84,6°C. A questa temperatura l’HF passa dallo stato liquido a quello gassoso. Questo basso punto di ebollizione lo rende facile da maneggiare e trasportare come gas. Tuttavia, è importante prestare attenzione quando si maneggia l’HF poiché è altamente corrosivo e tossico.
Punto di fusione dell’acido fluoridrico
Il punto di fusione dell’acido fluoridrico è -83,6°C. Questo basso punto di fusione lo rende facile da maneggiare e trasportare in forma liquida. Tuttavia, è importante prestare attenzione quando si maneggia l’HF poiché è altamente corrosivo e tossico.
Densità dell’acido fluoridrico g/mL
La densità dell’acido fluoridrico è 1,15 g/mL in condizioni standard (0 °C e 1 atm). Ciò significa che un millilitro di HF pesa 1,15 grammi. La densità di una sostanza è un fattore importante nel determinare le sue proprietà fisiche, come la galleggiabilità e la viscosità.
Peso molecolare del fluoruro di idrogeno
Il peso molecolare dell’acido fluoridrico è 20,01 g/mol. Questo si calcola sommando i pesi atomici degli elementi che compongono il composto, che in questo caso sono idrogeno (1,01 g/mol) e fluoro (18,99 g/mol). Il peso molecolare è un fattore importante nel determinare le proprietà e il comportamento di una sostanza.
Struttura dell’acido fluoridrico
La struttura dell’acido fluoridrico è lineare, con l’atomo di idrogeno legato all’atomo di fluoro da un singolo legame covalente. Questa molecola ha un momento dipolare, il che significa che ha una carica parziale positiva sull’atomo di idrogeno e una carica parziale negativa sull’atomo di fluoro. Ciò rende l’HF una molecola polare.
| Aspetto | Gas incolore o liquido fumante |
| Peso specifico | 0,991 a -40°C |
| Colore | Incolore |
| Odore | Acri |
| Massa molare | 20,01 g/mole |
| Densità | 1,15 g/ml a 0°C |
| Punto di fusione | -83,6°C |
| Punto di ebollizione | -84,6°C |
| Punto flash | Non infiammabile |
| solubilità in acqua | Miscibile |
| Solubilità | Solubile in alcool, etere |
| Pressione del vapore | 825,3 kPa a 20°C |
| Densità del vapore | 0,98 g/l a 25°C |
| pKa | 3.17 |
| pH | <1 (soluzione diluita) |
Sicurezza e pericoli dell’acido fluoridrico
Il fluoruro di idrogeno presenta notevoli rischi per la sicurezza a causa della sua natura altamente corrosiva e tossica. Può causare gravi ustioni e problemi respiratori se inalato o esposto alla pelle. L’HF è anche in grado di dissolvere molti materiali, inclusi vetro e metalli, che possono portare a situazioni pericolose. Durante la manipolazione dell’HF è necessario indossare dispositivi di protezione come guanti, occhiali e protezione respiratoria. Inoltre, è importante conservare e maneggiare l’HF in contenitori e strutture adeguati. Devono essere predisposti piani di risposta alle emergenze anche in caso di rilasci o fuoriuscite accidentali di HF.
| Simboli di pericolo | Corrosivo, tossico |
| Descrizione della sicurezza | Conservare chiuso a chiave e fuori dalla portata dei bambini. Evitare il contatto con la pelle e gli occhi. In caso di contatto, lavare immediatamente la zona interessata con acqua e consultare un medico per sciacquare. Non respirare i gas/fumi/vapori/aerosol. Utilizzare solo in un’area ben ventilata. Indossare guanti/indumenti protettivi/proteggere gli occhi/il viso. |
| Numeri di identificazione delle Nazioni Unite | UN1052 |
| Codice SA | 28111100 |
| Classe di pericolo | 8 |
| Gruppo di imballaggio | II |
| Tossicità | Molto tossico, provoca gravi ustioni e problemi respiratori |
Metodi di sintesi del fluoruro di idrogeno
Esistono diversi metodi per sintetizzare il fluoruro di idrogeno, uno dei quali prevede il riscaldamento del fluoruro di calcio e dell’acido solforico in un reattore. In questo metodo, un reattore riscalda una miscela di fluoruro di calcio e acido solforico per produrre gas fluoruro di idrogeno. Il processo quindi raffredda e condensa il gas di acido fluoridrico in un liquido.
Un altro metodo prevede la reazione della fluorite con acido solforico concentrato in un forno. Il gas fluoruro di idrogeno risultante viene quindi purificato e condensato in forma liquida.
Il processo di elettrolisi dell’acido fluoridrico produce gas fluoruro di idrogeno, che può essere condensato in un liquido.
Alcuni processi di produzione chimica, come quelli utilizzati per produrre alluminio e uranio, possono produrre acido fluoridrico come sottoprodotto.
Il fluoruro di idrogeno deve essere maneggiato e prodotto con grande cura e attenzione alla sicurezza a causa della sua natura altamente tossica e corrosiva. Devono essere adottati dispositivi di protezione e protocolli di sicurezza adeguati per prevenire l’esposizione e gli incidenti.
Usi del fluoruro di idrogeno
Il fluoruro di idrogeno è un composto versatile con una gamma di applicazioni in vari settori. Ecco alcuni degli usi comuni del fluoruro di idrogeno:
- Produzione di fluorocarburi – La produzione di fluorocarburi fa ampio uso di HF, che funge da ingrediente chiave per la produzione di refrigeranti, propellenti per aerosol e agenti espandenti per schiuma.
- Raffinazione del petrolio – Utilizzato come catalizzatore nel processo di alchilazione nella raffinazione del petrolio, che aiuta ad aumentare il numero di ottani della benzina.
- Incisione sul vetro: utilizzata per incidere il vetro e rimuovere strati indesiderati dalle superfici di vetro.
- Industria dei semiconduttori – I produttori utilizzano l’HF nella produzione di semiconduttori e microelettronica per incidere wafer di silicio e rimuovere strati indesiderati.
- Agente detergente – Utilizzato come detergente per varie attrezzature e superfici industriali.
- Prodotti farmaceutici – Utilizzati nella sintesi di diversi composti farmaceutici.
- Sintesi chimica – Utilizzato nella sintesi di diversi prodotti chimici, tra cui fluoro, acido fluoridrico e diversi composti contenenti fluoro.
- Trattamento superficiale del metallo – Utilizzato per trattare le superfici metalliche per migliorarne la resistenza alla corrosione e le proprietà di adesione.
Domande:
D: Quanti doppi legami ci sono nella struttura di Lewis dell’acido fluoridrico, HF?
R: Non ci sono doppi legami nella struttura di Lewis per il fluoruro di idrogeno, HF. Invece, la molecola ha un singolo legame covalente tra gli atomi di idrogeno e fluoro.
D: Il fluoruro di idrogeno è solubile in acqua?
R: Sì, il fluoruro di idrogeno è altamente solubile in acqua, con una solubilità di circa 450 g/L a temperatura ambiente.
D: Il fluoruro di idrogeno è polare?
R: Sì, l’acido fluoridrico è una molecola polare. La differenza di elettronegatività tra gli atomi di idrogeno e di fluoro crea un momento di dipolo, risultante in una carica parziale positiva sull’atomo di idrogeno e una carica parziale negativa sull’atomo di fluoro.
D: Il fluoruro di idrogeno è ionico?
R: No, l’acido fluoridrico è un composto covalente. È costituito da due atomi non metallici, idrogeno e fluoro, che condividono gli elettroni per formare una molecola.
D: L’HF è un acido forte?
R: Sì, l’HF è considerato un acido forte. Si ionizza completamente in acqua per formare ioni H+ e F-, risultando in un’elevata concentrazione di ioni H+ nella soluzione.
D: L’HF è un acido debole?
R: No, l’HF non è un acido debole. È considerato un acido forte a causa del suo alto grado di ionizzazione in acqua.