氟化氢

氟化氢（化学式：${\displaystyle {\ce {HF}}}$）是氢的氟化物，有强烈的腐蚀性，有剧毒。它是无色的气体，在空气中，只要超过3ppm就会产生刺激的味道。

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氟化氢
IUPAC名 Hydrogen fluoride
识别
CAS号	7664-39-3  Y
ChemSpider	14214
SMILES	F
InChI	1/FH/h1H
InChIKey	KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYAC
ChEBI	29228
RTECS	MW7875000
KEGG	C16487
性质
化学式	HF
摩尔质量	20.0063 g·mol⁻¹
外观	无色气体
密度	0.818 g/L
熔点	−83.38 C (189.77 K)
沸点	19.54 °C (293.15 K)
pKa	3.17（水) 15（DMSO）[1]
危险性
欧盟危险性符号 剧毒 T+ 腐蚀性 C
警示术语	R：R26/27/28-R35
安全术语	S：S1/2-S7/9-S26-S36/37/39-S45
主要危害	剧毒、腐蚀性
NFPA 704	0 4 1 COR
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

氢氟酸是氟化氢的水溶液，可以透过皮肤黏膜、呼吸道及肠胃道吸收。若不慎暴露于氢氟酸，应立即用六氟灵（法语：Hexafluorine）（Hexafluorine）冲洗，若现场无六氟灵，则先以大量清水冲洗20至30分钟，然后以葡萄糖酸钙软膏或药水涂抹，并紧急送医处理^[2]；若不小心误饮，则要立即喝下大量的高钙牛奶，并需紧急送医处理。

氟化氢是一种极度危险的气体，与潮湿水分接触后会形成具有腐蚀性和渗透性的氢氟酸。这种气体也会迅速破坏角膜，导致失明。

异常特性

氟化氢相对于其他卤素氢化物具有一些异常的物理特性和化学特性。

高熔点及沸点

由于氢键,水和氟化氢的沸点异常的高。

由于氟原子电负性很大，所以会与氢原子形成氢键，所以沸点较氯化氢、溴化氢、碘化氢等为高。

弱酸性

氢氟酸之水溶液是一种弱酸。一方面由于氟原子半径小，电荷密度高，对氢原子的束缚较大，另一方面由于H-F共价键高度极性，故氟化氢具有分子间氢键，使得氟化氢具有高度化学稳定性，离解度非常低。因此，离解生成之水合氢离子浓度较低，使酸度常数K_a较低。由此氟化氢为弱酸。

${\displaystyle {\ce {HF (aq) + H2O (l) <-> H3O+ (aq) + F- (aq)}}}$

${\displaystyle K_{a}=7\times 10^{-4}mol\cdot dm^{-3}}$

酸度变化

其他卤化氢于水中浓度增加，酸度会下降。

${\displaystyle {\ce {HX (aq) + H2O (l) <-> H3O+(aq) + X- (aq)}}}$

对于一般氢卤酸，卤化氢浓度上升至某个程度，每单位体积溶液中之含水量急剧下降，令此反应之平衡位置趋向左边，使离解度下降，酸性下降。但在较浓的氟化氢水溶液中，酸度反而会增加。此现象是由于氟离子之一个反应：

${\displaystyle {\ce {F- + HF <-> HF2-}}}$

${\displaystyle K=5.1mol^{-1}\cdot dm^{3}}$

对于氢氟酸，若氟化氢浓度增加，以上反应之平衡位置趋向右边，使氟离子浓度上升。

${\displaystyle {\ce {HF (aq) + H2O (l) <-> H3O+ (aq) + F- (aq)}}}$

根据勒沙特列原理，此化学平衡之平衡位置趋向右边以倾向增加氟离子之浓度，故此离解度上升，酸性上升。

侵蚀玻璃性

氢氟酸本身对硅酸盐（硅）及二氧化硅有极强的侵蚀能力。 故可腐蚀玻璃(主要成分是二氧化硅及硅酸盐)，是可腐蚀玻璃的酸，所以日常贮存要使用塑料瓶或铅制容器。

${\displaystyle {\ce {CaSiO3 (s) + 6HF (aq) -> CaF2(aq) + SiF4(g) + 3H2O (l)}}}$

用途

一般而言，无水氟化氢在工业上比其水溶液氢氟酸更为常见。以吨位计算，其主要用途是作为有机氟化合物的前驱物，以及作为铝电解用冰晶石的前驱物。 ^[3]

催化剂

氢氟酸（HF）在炼油厂的烷基化制程中用作催化剂。全球大多数已安装的直链烷基苯（Linear alkylbenzene）生产装置都使用氢氟酸。此制程包括将正构烷烃脱氢为烯烃，然后在氢氟酸（HF）催化剂的作用下与苯反应。例如，在炼油厂中，烷基化装置将C₃和C₄烯烃与异丁烷混合，生成高辛烷值汽油的成分“烷基化物”。^[3]

作为溶剂

氟化氢是强酸性溶剂，在氟化氢中：

• 硝酸、硫酸显弱碱性；

与硝酸反应：HNO₃＋2HF→H₂NO₃⁺＋HF₂^-

与硫酸反应：H₂SO₄＋3HF→HSO₃F＋H₃O⁺＋HF₂^-

• 高氯酸显两性。

显碱性时：HClO₄＋2HF⇌H₂ClO₄⁺＋HF₂^-

显酸性时：HClO₄＋HF⇌H₂F⁺＋ClO₄^-

一价的氟化物均易溶于氟化氢；二价的氟化物${\displaystyle {\ce {SrF2}}}$、${\displaystyle {\ce {BaF2}}}$、${\displaystyle {\ce {PbF2}}}$溶解度稍大，${\displaystyle {\ce {CaF2}}}$、${\displaystyle {\ce {CdF2}}}$、${\displaystyle {\ce {HgF2}}}$溶解度稍小；三价的氟化物${\displaystyle {\ce {SbF3}}}$溶解度稍小；其余二至四价金属的氟化物均难溶。

一些低价过渡金属的氟化物可以将溶剂还原，如${\displaystyle {\ce {CrF2}}}$和${\displaystyle {\ce {UF3}}}$，将溶剂还原，放出氢气，自身被氧化为${\displaystyle {\ce {CrF3}}}$和${\displaystyle {\ce {UF4}}}$。

在酸性环境下，氢氟酸非常危险，因为氢离子在酸性环境下会腐蚀皮肤，而氟离子则会将体内的钙，镁离子溶出，将严重破坏生理平衡。

健康影响

氢氟酸烧伤，一天后才显现

主条目：氢氟酸和氢氟酸烧伤（英语：Hydrofluoric acid burn）

氟化氢具有强腐蚀性和强接触毒性。接触后需立即就医。^[4] 氟化氢会迅速破坏角膜，导致失明。吸入高浓度氟化氢或与皮肤接触会导致心律不整或肺水肿（肺部积水）死亡。^[4]

参见

• 化学主题

• 氢氟酸
• 氯化氢 - 溴化氢 - 碘化氢 - 砹化氢
• 2019年日韩贸易战
• 无机非水溶剂