Czy HF (kwas fluorowodorowy) jest silnym czy słabym kwasem?

LAGUNA DESIGN/Getty Images

Kwas fluorowodorowy lub HF jest niezwykle żrący kwas. Jednak jest to słaby kwas a nie mocnego kwasu, ponieważ nie dysocjuje całkowicie w wodzie (co jest definicją a mocny kwas ) lub przynajmniej dlatego, że jony, które tworzy po dysocjacji, są ze sobą zbyt silnie związane, aby działać jak mocny kwas.

Dlaczego kwas fluorowodorowy jest słabym kwasem

Kwas fluorowodorowy to jedyny kwas halogenowodorowy (taki jak HCl, HI), który nie jest mocnym kwasem. HF jonizuje w ​ roztwór wodny jak inne kwasy:​

HF + H_dwaO ⇆ H₃O⁺+ F^-

Fluorowodór rzeczywiście rozpuszcza się dość swobodnie w wodzie, ale H₃O⁺i F^-jony są silnie przyciągane do siebie i tworzą silnie związaną parę, H₃O⁺· F^-. Ponieważ jon hydroksoniowy jest przyłączony do jonu fluorkowego, nie może działać jako kwas, co ogranicza siłę HF w wodzie.

Kwas fluorowodorowy jest znacznie silniejszym kwasem, gdy jest stężony niż po rozcieńczeniu. Gdy stężenie kwasu fluorowodorowego zbliża się do 100 procent, jego kwasowość wzrasta z powodu homoasocjacji, gdzie zasada i kwas sprzężony tworzą wiązanie:

3 HF ⇆ H_dwaF⁺+ HF_dwa^-

FHF^-wodorofluorek anion jest stabilizowany silnym wiązaniem wodorowym pomiędzy wodorem a fluorem. Podana stała jonizacji kwasu fluorowodorowego, 10^-3,15, nie odzwierciedla prawdziwej kwasowości stężonych roztworów HF. Wiązanie wodorowe odpowiada również za wyższą temperaturę wrzenia HF w porównaniu z innymi halogenowodorami.

Czy HF Polar?

Innym powszechnym pytaniem dotyczącym chemii kwasu fluorowodorowego jest to, czy cząsteczka HF jest polarny . Wiązanie chemiczne między wodorem a fluorem to polarne wiązanie kowalencyjne w którym kowalencyjne elektrony są bliżej tym bardziej elektroujemny fluor.