O fluoreto de hidrogênio (HF), também conhecido como ácido fluorídrico, é um gás altamente corrosivo e tóxico. É comumente usado na produção de alumínio e urânio. Isso pode causar queimaduras graves e problemas respiratórios.
| Nome IUPAC | Flúor de hidrogênio |
| Fórmula molecular | AF |
| Número CAS | 7664-39-3 |
| Sinônimos | Fluorano, ácido fluorídrico, ácido fluorídrico |
| InChI | InChI=1S/HF/h1H |
Propriedades do fluoreto de hidrogênio
Fórmula de fluoreto de hidrogênio
A fórmula do fluoreto de hidrogênio é HF. Isto significa que cada molécula de HF contém um átomo de hidrogênio e um átomo de flúor. A fórmula é um fator importante na determinação das propriedades químicas e do comportamento de uma substância.
Massa molar de fluoreto de hidrogênio
A massa molar do fluoreto de hidrogênio (HF) é 20,01 g/mol. Isto significa que um mol de HF contém 20,01 gramas do composto. A massa molar é um fator importante na determinação da quantidade de uma substância em uma determinada amostra. Também é usado para calcular a concentração de uma solução.
Ponto de ebulição
O ponto de ebulição do fluoreto de hidrogênio é -84,6°C. A esta temperatura, o HF muda de líquido para gás. Este baixo ponto de ebulição facilita o manuseio e o transporte como gás. No entanto, é importante ter cuidado ao manusear o HF, pois é altamente corrosivo e tóxico.
Ponto de fusão do fluoreto de hidrogênio
O ponto de fusão do fluoreto de hidrogênio é -83,6°C. Este baixo ponto de fusão facilita o manuseio e o transporte na forma líquida. No entanto, é importante ter cuidado ao manusear o HF, pois é altamente corrosivo e tóxico.
Densidade de fluoreto de hidrogênio g/mL
A densidade do fluoreto de hidrogênio é 1,15 g/mL em condições padrão (0 °C e 1 atm). Isto significa que um mililitro de HF pesa 1,15 gramas. A densidade de uma substância é um fator importante na determinação de suas propriedades físicas, como flutuabilidade e viscosidade.
Peso molecular do fluoreto de hidrogênio
O peso molecular do fluoreto de hidrogênio é 20,01 g/mol. Isso é calculado somando os pesos atômicos dos elementos que compõem o composto, que neste caso são o hidrogênio (1,01 g/mol) e o flúor (18,99 g/mol). O peso molecular é um fator importante na determinação das propriedades e do comportamento de uma substância.
Estrutura do fluoreto de hidrogênio
A estrutura do fluoreto de hidrogênio é linear, com o átomo de hidrogênio ligado ao átomo de flúor por uma única ligação covalente. Esta molécula tem um momento dipolar, o que significa que tem uma carga parcial positiva no átomo de hidrogénio e uma carga parcial negativa no átomo de flúor. Isso torna o HF uma molécula polar.
| Aparência | Gás incolor ou líquido fumegante |
| Gravidade Específica | 0,991 a -40°C |
| Cor | Incolor |
| Cheiro | Acre |
| Massa molar | 20,01 g/mol |
| Densidade | 1,15 g/mL a 0°C |
| Ponto de fusão | -83,6ºC |
| Ponto de ebulição | -84,6ºC |
| Ponto flash | Não inflamável |
| Solubilidade em Água | Miscível |
| Solubilidade | Solúvel em álcool, éter |
| Pressão de vapor | 825,3 kPa a 20°C |
| Densidade do vapor | 0,98 g/L a 25°C |
| pKa | 3.17 |
| pH | <1 (solução diluída) |
Segurança e perigos do fluoreto de hidrogênio
O fluoreto de hidrogênio apresenta riscos significativos à segurança devido à sua natureza altamente corrosiva e tóxica. Pode causar queimaduras graves e problemas respiratórios se inalado ou exposto à pele. O HF também é capaz de dissolver muitos materiais, incluindo vidro e metais, o que pode levar a situações perigosas. Equipamentos de proteção, como luvas, óculos de proteção e proteção respiratória, devem ser usados ao manusear HF. Além disso, é importante armazenar e manusear o HF em recipientes e instalações apropriadas. Devem também existir planos de resposta a emergências em caso de libertações acidentais ou derrames de HF.
| Símbolos de perigo | Corrosivo, Tóxico |
| Descrição de segurança | Armazenar trancado e fora do alcance das crianças. Evitar o contato com a pele e os olhos. Em caso de contato, lavar imediatamente a área afetada com água e procurar atendimento médico. Não respire gases/fumos/vapores/aerossóis. Use apenas em uma área bem ventilada. Use luvas de proteção/roupas de proteção/proteção ocular/proteção facial. |
| Números de identificação da ONU | UN1052 |
| Código SH | 28111100 |
| Classe de perigo | 8 |
| Grupo de embalagem | II |
| Toxicidade | Muito tóxico, causa queimaduras graves e problemas respiratórios |
Métodos de síntese de fluoreto de hidrogênio
Existem vários métodos para sintetizar fluoreto de hidrogênio, um dos quais envolve o aquecimento de fluoreto de cálcio e ácido sulfúrico em um reator. Neste método, um reator aquece uma mistura de fluoreto de cálcio e ácido sulfúrico para produzir gás fluoreto de hidrogênio. O processo então esfria e condensa o gás fluoreto de hidrogênio em um líquido.
Outro método envolve a reação do espatoflúor com ácido sulfúrico concentrado em um forno. O gás fluoreto de hidrogênio resultante é então purificado e condensado na forma líquida.
O processo de eletrólise do ácido fluorídrico produz gás fluoreto de hidrogênio, que pode ser condensado em um líquido.
Alguns processos de fabricação química, como aqueles usados para produzir alumínio e urânio, podem produzir fluoreto de hidrogênio como subproduto.
O fluoreto de hidrogênio deve ser manuseado e produzido com muito cuidado e atenção à segurança devido à sua natureza altamente tóxica e corrosiva. Equipamentos de proteção adequados e protocolos de segurança devem estar em vigor para evitar exposição e acidentes.
Usos do fluoreto de hidrogênio
O fluoreto de hidrogênio é um composto versátil com diversas aplicações em diversos setores. Aqui estão alguns dos usos comuns do fluoreto de hidrogênio:
- Produção de fluorocarbono – A produção de fluorocarbono faz uso extensivo de HF, que serve como ingrediente chave para a produção de refrigerantes, propelentes de aerossol e agentes de expansão de espuma.
- Refino de Petróleo – Utilizado como catalisador no processo de alquilação no refino de petróleo, o que ajuda a aumentar a octanagem da gasolina.
- Gravura em Vidro – Usada para gravar vidro e remover camadas indesejadas de superfícies de vidro.
- Indústria de Semicondutores – Os fabricantes usam HF na produção de semicondutores e microeletrônica para gravar wafers de silício e remover camadas indesejadas.
- Agente de Limpeza – Utilizado como agente de limpeza para diversos equipamentos e superfícies industriais.
- Farmacêuticos – Utilizados na síntese de diversos compostos farmacêuticos.
- Síntese Química – Usado na síntese de vários produtos químicos, incluindo flúor, ácido fluorídrico e vários compostos contendo flúor.
- Tratamento de Superfícies Metálicas – Usado para tratar superfícies metálicas para melhorar sua resistência à corrosão e propriedades de adesão.
Questões:
P: Quantas ligações duplas existem na estrutura de Lewis do fluoreto de hidrogênio, HF?
R: Não há ligações duplas na estrutura de Lewis para fluoreto de hidrogênio, HF. Em vez disso, a molécula possui uma ligação covalente única entre os átomos de hidrogênio e flúor.
P: O fluoreto de hidrogênio é solúvel em água?
R: Sim, o fluoreto de hidrogênio é altamente solúvel em água, com solubilidade de aproximadamente 450 g/L à temperatura ambiente.
P: O fluoreto de hidrogênio é polar?
R: Sim, o fluoreto de hidrogênio é uma molécula polar. A diferença na eletronegatividade entre os átomos de hidrogênio e flúor cria um momento dipolar, resultando em uma carga parcial positiva no átomo de hidrogênio e uma carga parcial negativa no átomo de flúor.
P: O fluoreto de hidrogênio é iônico?
R: Não, o fluoreto de hidrogênio é um composto covalente. Consiste em dois átomos não metálicos, hidrogênio e flúor, que compartilham elétrons para formar uma molécula.
P: O HF é um ácido forte?
R: Sim, o HF é considerado um ácido forte. Ele ioniza completamente em água para formar íons H+ e F-, resultando em uma alta concentração de íons H+ na solução.
P: O HF é um ácido fraco?
R: Não, o HF não é um ácido fraco. É considerado um ácido forte devido ao seu alto grau de ionização na água.