Плавиковая кислота или HF – чрезвычайно коррозионная кислота. Однако это слабая кислота, а не сильная кислота, потому что она не полностью диссоциирует в воде (что является определением сильной кислоты) или, по крайней мере, потому, что ионы, которые она образует при диссоциации, слишком сильно связаны друг с другом, чтобы она могла действует как сильная кислота.
Почему фтористоводородная кислота является слабой кислотой
Плавиковая кислота является единственной галогеноводородной кислотой (такой как HCl, HI), который не является сильной кислотой. HF ионизируется в водном растворе, как и другие кислоты:
HF + H 2 O ⇆ H 3 O + + F –
Фтористый водород не на самом деле довольно свободно растворяются в воде, но ионы H 3 O + и F – сильно притягиваются друг к другу и образуют сильно связанную пару H 3 O + · F – . Поскольку ион гидроксония присоединен к фторид-иону, он не может действовать как кислота, что ограничивает концентрацию HF в воде.
Фтористоводородный кислота в концентрированном виде является гораздо более сильной кислотой, чем в разбавленной. Когда концентрация плавиковой кислоты приближается к 100 процентам, ее кислотность увеличивается из-за гомоассоциации, когда основание и сопряженная кислота образуют связь:
3 HF ⇆ H 2 F + + HF 2 –
Бифторид-анион FHF – стабилизирован сильной водородной связью между водородом и фтором. Заявленная константа ионизации плавиковой кислоты 10 -3,15 не отражает истинную кислотность концентрированных растворов HF. Водородная связь также объясняет более высокую температуру кипения HF по сравнению с другими галогенидами водорода.
Является ли HF полярным?
Другой распространенный вопрос о химии плавиковой кислоты – полярность молекулы HF. Химическая связь между водородом и фтором представляет собой полярную ковалентную связь, в которой ковалентные электроны ближе к более электроотрицательному фтору.