CẤU TẠO, TÍNH CHẤT, ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG CỦA HF (HYDROGEN FLUORIDE)

I. Cấu tạo

 - Công thức phân tử: HF

 - Công thức cấu tạo: H - F

II. Tính chất vật lí

 - Hyđrogen fluoride là chất khí, không màu, nhẹ hơn không khí, mùi hắc tan nhiều trong nước tạo thành dung dịch axit mạnh HF (hydrofluoric acid).

 -  HF lỏng có nhiệt độ sôi cao bất thường 19,5⁰C (cao hơn so với HCl, HBr, HI) do phân tử HF phân cực mạnh, có khả năng tạo liên kết hydrogen

...H - F ... H - F ... H - F ...

* Lưu ý: HF rất độc và có hại cho sức khỏe con người. Tác hại của axit HF là tạo nên vết thương nặng, ăn sâu và rất đau phá hủy toàn bộ mô xương.

III. Tính chất hóa học

 Là acid yếu nhưng có khả năng ăn mòn thủy tinh.

 - Tác dụng với base → muối + H_2­O.

  Ví dụ:

Ca(OH)₂ + 2HF → CaF₂ + 2H₂O

- Thành phần chính của thủy tinh là SiO₂

 SiO₂ + 4HF → SiF₄ + 2H₂O

* Lưu ý: Không dùng bình thủy tinh để chứa HF mà phải dùng bình nhựa teflon hoặc polyethylene

IV. Điều chế

1. Phương pháp sulfate 

NaCl rắn + H₂SO₄ đặc → NaHSO₄ + HF  

2NaCl rắn + H₂SO₄ đặc → Na₂SO­₄ + 2HF  

2. Phương pháp tổng hợp 

H₂ + F₂ → 2HF (điều kiện thường hoặc bóng tối)

V. Ứng dụng

1. Sử dụng trong lọc dầu

• HF được sử dụng làm chất xúc tác trong quá trình ankyl hóa của các nhà máy lọc dầu.

2. Là chất ăn mòn và làm sạch

• Do có khả năng hòa tan được các oxide kim loại nên HF được sử dụng trong quá trình tẩy các tạp chất oxide trên bề mặt kim loại, tẩy cáu cặn trong thiết bị trao đổi nhiệt.
• Nó còn là hóa chất chống gỉ trong kim loại như thép, inox, chống ăn mòn và tẩy trắng inox.
• Bởi vì khả năng hòa tan oxit sắt cũng như silica – chất gây ô nhiễm, acid HF được sử dụng trước khi vận hành nồi hơi sản xuất hơi nước áp suất cao.

3. Dùng để tách đá, phá đá

• Acid HF được sử dụng cho việc giải thể các mẫu đá (thường là bột) trước khi phân tích và được sử dụng trong macerations acid để trích xuất các hóa thạch hữu cơ từ các loại đá silicat. 

4. Trong ngành thủy tinh, kính

• Do tính chất phản ứng mạnh với kính, có thể hòa tan SiO₂ nên acid hydrofluoric được dùng làm chất ăn mòn, hòa tan kính và được dùng trong khắc thủy tinh.

5. Sản xuất hợp chất organofluorine và floride

• Acid HF là chất được dùng trong hóa organofluorine. Nhiều hợp chất organofluorine được chuẩn bị bằng cách sử dụng HF là nguồn flo, teflon, fluoropolymers, fluorocarbons và chất làm lạnh như freon .
• Nó còn là nguồn để tổng hợp các sản xuất hợp chất hữu cơ Flo và các sản phẩm của flo.

Trung tâm luyện thi, gia sư - dạy kèm tại nhà NTIC Đà Nẵng