保山新能源氢氟酸试剂(六氟硅酸的酸性比氢氟酸强吗)

2024-02-15 10:14:23 问答 越锐

强,六氟硅酸,又称硅氟氢酸,化学式为H2SiF6,为无色透明液体,主要用作制备氟硅酸盐及四氟化硅的原料,也应用于金属电镀、木材防腐、啤酒消毒等。

中文名

氟硅酸[3]

外文名

Hexafluorosilicic acid

别名

硅氟氢酸[3]

化学式:H2SiF6

分子量:144.092

CAS号:16961-83-4

EINECS号:241-034-8

理化性质

物理性质

密度:1.22g/cm3

熔点:-20--17℃

沸点:108-109℃

外观:无色透明液体

溶解性:可溶于水[2]

化学性质

氟硅酸是一种配位酸,酸性很强0.03mol/L浓度下pH为1.6(不考虑分解,酸性与硝酸相近),若用塑料容器存放,室温下在稀溶液中稳定,络离子氟硅酸根(SiF62-)很稳定,六个F的存在以及非常对称的结构使得负电荷可以很好的分散,使得氟硅酸能够很好地释放出氢离子,其盐类溶解度特殊,钾盐与钡盐不溶,铷盐微溶,钠盐、锂盐和铵盐可溶,铯盐,亚铁盐极易溶解。受热分解放出有毒的氟化物气体。具有较强的腐蚀性。

1、具有酸的通性,与金属剧烈反应,生成氢气:

H2SiF6+2Na→Na2SiF6+H2↑

H2SiF6+Mg→MgSiF6+H2↑

H2SiF6+Zn→ZnSiF6+H2↑

H2SiF6+Fe→FeSiF6+H2↑

2、与碱反应,形成盐:

H2SiF6+2NaOH→Na2SiF6+2H2O

H2SiF6+Fe(OH)2→FeSiF6+2H2O

3、氟硅酸盐在热水中水解,

SiF62- + 3H2O = H2SiO3 + 2F-+ 4HF,故氟硅酸盐在热水中呈弱酸性

4、能与金属氧化物反应:

3H2SiF6+Fe2O3=Fe2(SiF6)3+3H2O

H2SiF6+CuO=CuSiF6+H2O

5、与盐发生复分解反应:

H2SiF6+Na2CO3→Na2SiF6+CO2↑+H2O

H2SiF6+K2SO4→K2SiF6↓+H2SO4

H2SiF6+2KMnO4→K2SiF6↓+2HMnO4(用此方法可制得浓度较低的高锰酸,化学性质稳定)

H2SiF6+2KI→K2SiF6↓+2HI(由于氟硅酸是非氧化性酸,没有副反应,所以氢碘酸中游离碘含量很少,溶液基本无色)

计算化学数据

氢键供体数量:0[3]

氢键受体数量:7[3]

可旋转化学键数量:0[3]

拓扑分子极性表面积(TPSA):0[3]

重原子数量:7[3]

表面电荷:0[3]

复杂度:62.7[3]

同位素原子数量:0[3]

确定原子立构中心数量:0[3]

不确定原子立构中心数量:0[3]

确定化学键立构中心数量:0[3]

不确定化学键立构中心数量:0[3]

共价键单元数量:3[3]

配位形成体(中心离子):正四价硅(Si4+)

配体:氟离子(F-)

配位数:6

物理性质

密度:1.22g/cm3

熔点:-20--17℃

沸点:108-109℃

外观:无色透明液体

溶解性:可溶于水[2]

化学性质

氟硅酸是一种配位酸,酸性很强0.03mol/L浓度下pH为1.6(不考虑分解,酸性与硝酸相近),若用塑料容器存放,室温下在稀溶液中稳定,络离子氟硅酸根(SiF62-)很稳定,六个F的存在以及非常对称的结构使得负电荷可以很好的分散,使得氟硅酸能够很好地释放出氢离子,其盐类溶解度特殊,钾盐与钡盐不溶,铷盐微溶,钠盐、锂盐和铵盐可溶,铯盐,亚铁盐极易溶解。受热分解放出有毒的氟化物气体。具有较强的腐蚀性。

1、具有酸的通性,与金属剧烈反应,生成氢气:

H2SiF6+2Na→Na2SiF6+H2↑

H2SiF6+Mg→MgSiF6+H2↑

H2SiF6+Zn→ZnSiF6+H2↑

H2SiF6+Fe→FeSiF6+H2↑

2、与碱反应,形成盐:

H2SiF6+2NaOH→Na2SiF6+2H2O

H2SiF6+Fe(OH)2→FeSiF6+2H2O

3、氟硅酸盐在热水中水解,

SiF62- + 3H2O = H2SiO3 + 2F-+ 4HF,故氟硅酸盐在热水中呈弱酸性

4、能与金属氧化物反应:

3H2SiF6+Fe2O3=Fe2(SiF6)3+3H2O

H2SiF6+CuO=CuSiF6+H2O

5、与盐发生复分解反应:

H2SiF6+Na2CO3→Na2SiF6+CO2↑+H2O

H2SiF6+K2SO4→K2SiF6↓+H2SO4

H2SiF6+2KMnO4→K2SiF6↓+2HMnO4(用此方法可制得浓度较低的高锰酸,化学性质稳定)

H2SiF6+2KI→K2SiF6↓+2HI(由于氟硅酸是非氧化性酸,没有副反应,所以氢碘酸中游离碘含量很少,溶液基本无色)

计算化学数据

氢键供体数量:0[3]

氢键受体数量:7[3]

可旋转化学键数量:0[3]

拓扑分子极性表面积(TPSA):0[3]

重原子数量:7[3]

表面电荷:0[3]

复杂度:62.7[3]

同位素原子数量:0[3]

确定原子立构中心数量:0[3]

不确定原子立构中心数量:0[3]

确定化学键立构中心数量:0[3]

不确定化学键立构中心数量:0[3]

共价键单元数量:3[3]

配位形成体(中心离子):正四价硅(Si4+)

配体:氟离子(F-)

配位数:6

用途

主要用作制备氟硅酸盐及四氟化硅的原料,也应用于金属电镀、木材防腐、啤酒消毒等。

氢氟酸(Hydrofluoric Acid)是氟化氢气体的水溶液,清澈,无色、发烟的腐蚀性液体,有剧烈刺激性气味。氢氟酸是一种弱酸,具有极强的腐蚀性,能强烈地腐蚀金属、玻璃和含硅的物体。如吸入蒸气或接触皮肤会造成难以治愈的灼伤。实验室一般用萤石(主要成分为氟化钙)和浓硫酸来制取,需要密封在塑料瓶中,并保存于阴凉处。

中文名

氢氟酸

外文名

Hydrofluoric acid

别名

氟氢酸、氟化氢溶液

外观

无色透明至淡**冒烟

应用

作强酸性腐蚀剂,作分析试剂,用于刻蚀玻璃、酸洗金属等。

氟化氢对衣物、皮肤、眼睛、呼吸道、消化道粘膜均有刺激,腐蚀作用,氟离子进入血液或组织可与其钙镁离子结合,使其成为不溶或微溶的氟化钙和氟化镁,量大的话直接堵塞血管,直接或间接影响中枢神经系统和心血管系统的功能,导致低血钙,低血镁综合征,氟离子还可以和血红蛋白结合形成氟血红素,抑制琥珀酸脱氢酶,致氧合作用下降,影响细胞呼吸功能。此外,氢氟酸可致接触部位明显灼伤,使组织蛋白脱水和溶解,可迅速穿透角质层,渗入深部组织,溶解细胞膜,引起组织液化,重者可深达骨膜和骨质,使骨骼成为氟化钙,形成愈合缓慢的溃疡。吸入高浓度蒸汽或者经皮吸收可引起化性肺炎肺水肿。[1]

理化性质

物理性质

市售通常浓度:溶质的质量分数40%,工业级;质量分数40%,电子级。为高度危害毒物。最浓时的密度1.18g/cm3。

随着HF溶液质量分数的提高,HF对碳钢的腐蚀速率是先升高后降低[2]。

化学性质

浓度低时因形成氢键具有弱酸性,但浓时(5mol/L以上)会发生自偶电离,此时氢氟酸就是酸性很强的酸了。

液态氟化氢是酸性很强的酸,酸度与无水硫酸相当,但较氟磺酸弱。[3]腐蚀性强,对牙、骨损害较严重。对硅的化合物有强腐蚀性。应在密闭的塑料瓶内保存。

用HF(氟化氢)溶于水而得。用于雕刻玻璃、清洗铸件上的残砂、控制发酵、电抛光和清洗腐蚀半导体硅片(与HNO3的混酸)。因为氢原子和氟原子间结合的能力相对较强,使得氢氟酸在水中不能完全电离。

氢氟酸能够溶解很多其他酸都不能溶解的玻璃(主要成分:二氧化硅),生成气态的四氟化硅反应方程式如下:

SiO2(s)+4HF(aq)=SiF4(g)↑+2H2O(l)

生成的SiF4可以继续和过量的HF作用,生成氟硅酸:

SiF4(g)+2HF(aq)=H2[SiF6](aq),氟硅酸是一种二元强酸。

正因如此,它必须储存在塑料(理论上讲,放在聚四氟乙烯做成的容器中会更好)、蜡质制或铅制的容器中。氢氟酸没有还原性。如果要长期储存,不仅需要一个密封容器,而且容器中应尽可能将空气排尽。

与硅和硅化合物反应生成气态的四氟化硅(能腐蚀玻璃),但对塑料、石蜡、铅、金、铂不起腐蚀作用。能与水和乙醇混溶。市售氢氟酸溶质质量分数40%,相当于22.5mol/L。35.35%的氢氟酸为共沸混合物。剧毒,最小致死量(大鼠,腹腔)25mg/kg。有腐蚀性,能强烈地腐蚀金属、玻璃和含硅的物体。如吸入蒸气或接触皮肤能形成较难愈合的溃疡。[3]

应用领域

由于氢氟酸溶解氧化物的能力,它在铝和铀的提纯中起着重要作用。氢氟酸也用来蚀刻玻璃,可以雕刻图案、标注刻度和文字;半导体工业使用它来除去硅表面的氧化物,在炼油厂中它可以用作异丁烷和正丁烯的烷基化反应的催化剂,除去不锈钢表面的含氧杂质的“浸酸”过程中也会用到氢氟酸。氢氟酸也用于多种含氟有机物的合成,比如Teflon(聚四氟乙烯)还有氟利昂一类的致冷剂。[1]

氢氟酸和熔融氢氧化钠都能用于微丝表面玻璃包覆层的去除,室温下氢氟酸去除厚度为10 μm的玻璃包覆层的时间大约为150s,熔融氢氧化钠大约需要10 s;玻璃的成分和结构是影响玻璃包覆纯铜微丝耐腐蚀性能的重要因素。采用熔融纺丝法制备了玻璃包覆纯铜微丝,对微丝表面玻璃包覆层的去除进行了实验研究,评价了微丝在氢氟酸和熔融氢氧化钠中的腐蚀行为,分析了玻璃包覆纯铜微丝在强酸和强碱中的耐腐蚀性能,探讨了其腐蚀机理。

是氢氟酸酸性强。

氢氟酸的pKa(酸度系数)为3.18,属于中强酸.

硅酸的pKa(第一级电离)为9.77,属于很弱的酸.

pKa越小,酸性越强。

1、用pH计测定pH,通过c(HF)=([H+]^2)/Ka,算出浓度。

2、以酚酞作指示剂,用标准NaOH溶液滴定一定体积(V)的HF至溶液刚出现粉色为终点,

通过c(HF)=(cV)NaOH/V,求得浓度。

3、对于浓溶液,应稀释后测定,根据稀释倍数换算出原液的浓度。