HF物理性.docVIP

氢氟酸性质 物理性质 1.氢氟酸是氟化氢气体的水溶液，纯粹的无色，比重0.98，比水略轻，沸点19.4℃，极易挥发，置空气中，即发白烟。含氟化氢60％以下的水溶液，为无色澄清的发烟液体。工业产品为HF含量为40～45％的水溶液；有刺激性气味，为中等强度的酸。 2.分子式：HF?分子量：20.01 3.氢氟酸有剧臭，性极毒，触及皮肤易致溃烂，其程度较任何酸厉害，若吸入它的蒸气，可以致命，所以使用时必须严格注意。  化学性质 1.氢氟酸亦能与一般金属、金属氧化物、以及氢氧化物相作用，生成各种盐类，但作用不及盐酸那样剧烈。金、铂、铅、石蜡以及某些塑料(聚乙烯等)与它不起作用，所以可作容器。 2.腐蚀性极强，能侵蚀玻璃和硅酸盐而生成气态的四氟化硅。反应式如下：  SiO2＋4HF→H2O＋SiF4↑ 玻璃是硅的化合物，因此氢氟酸不能盛放玻璃容器中。 3.氢氟酸能形成酸式盐 氢氟酸本是一元酸，但能制得一系列的酸式盐如?NaHF2、KHF2、NH4HF2等?，这是其他三种氢卤酸 4.?氢氟酸的弱酸性 在氢卤酸中只有?HF是弱酸?(其电离常数为3.5x10^-4，在浓度为?0.1mo1.L^-1?时它的表观电离度为?10％，因此，HF也可以勉强算作一个中强酸) 5、储运 HF酸属一级无机酸性腐蚀物品。储存在通风的库房中。避免日光直射，容器必须密封。腐蚀性极强，能腐蚀玻璃、指甲，蒸气极毒。遇金属能放出氢气，遇火星易引起燃烧或爆炸。不可与金属粉末、氧化剂、碱有机物等共储混运。 6、安全 操作人员必须穿戴防护用具，严防触及皮肤。误触及皮肤，应立即用大量水冲洗，将酸冲净后，一般可用红汞溶液或龙胆紫溶液抹患处，严重时应送医院诊治。 7、氢键 Hydrogen Bonding 与负电性大的原子X（氟、氯、氧、氮等）共价结合的氢，如与负电性大的原子Y（与X相同的也可以）接近，在X与Y之间以氢为媒介，生成X-H…Y形的键。这种键称为氢键。氢键的结合能是2—8千卡（Kcal）。因多数氢键的共同作用，所以非常稳定。在a-螺旋的情况下是N-H…O型的氢键，DNA的双螺旋情况下是N-H…O，N-H…N型的氢键，因为这样氢键很多，因此这些结构是稳定的，此外，水和其他溶媒是异质的，也由于在水分子间生成O-H…O型氢键。因此，这也就成为疏水结合形成的原因。 （一）、氢键的形成 1、同种分子之间 现以HF为例说明氢键的形成。在HF分子中，由于F的电负性（4.0）很大，共用电子对强烈偏向F原子一边，而H原子核外只有一个电子，其电子云向F原子偏移的结果，使得它几乎要呈质子状态。这个半径很小、无内层电子的带部分正电荷的氢原子，使附近另一个HF分子中含有孤电子对并带部分负电荷的F原子有可能充分靠近它，从而产生静电吸引作用。这个静电吸引作用力就是所谓氢键。 2、不同种分子之间 不仅同种分子之间可以存在氢键，某些不同种分子之间也可能形成氢键。例如 NH3与H2O之间。 3、氢键形成的条件 ⑴ 与电负性很大的原子A 形成强极性键的氢原子 。 ⑵ 较小半径、较大电负性、含孤电子对、带有部分负电荷的原子B (F、O、N) 氢键的本质: 强极性键(A-H)上的氢核, 与电负性很大的、含孤电子对并带有部分负电荷的原子B之间的静电引力。 ⑶ 表示氢键结合的通式 氢键结合的情况如果写成通式，可用X－H…Y①表示。式中X和Y代表F，O，N等电负性大而原子半径较小的非金属原子。 X和Y可以是两种相同的元素，也可以是两种不同的元素。 ⑷ 对氢键的理解 氢键存在虽然很普遍，对它的研究也在逐步深入，但是人们对氢键的定义至今仍有两种不同的理解。 第一种把X－H…Y整个结构叫氢键，因此氢键的键长就是指X与Y之间的距离，例如F－H…F的键长为255pm。 第二种把H…Y叫做氢键，这样H…F之间的距离163pm才算是氢键的键长。这种差别，我们在选用氢键键长数据时要加以注意。 不过，对氢键键能的理解上是一致的，都是指把X－H…Y－H分解成为HX和HY所需的能量。 （5）氢键的饱和性和方向性 氢键不同于范德华引力，它具有饱和性和方向性。由于氢原子特别小而原子A和B比较大，所以A—H中的氢原子只能和一个B原子结合形成氢键。同时由于负离子之间的相互排斥，另一个电负性大的原子B′就难于再接近氢原子。这就是氢键的饱和性。 氢键具有方向性则是由于电偶极矩A—H与原于B的相互作用，只有当A—H---B在同一条直线上时最强，同时原子B一般含有未共用电子对，在可能范围内氢键的方向和未共用电子对的对称轴一致，这样可使原于B中负电荷分布最多的部分最接近氢原子，这样形成的氢键最稳定。 （二）、氢键的强度 氢键的牢固程度——键强度