Formula, Struktur, Sifat dan Penggunaan Asam Hydrofluoric (HF)

itu asam fluorida (HF)adalah solusi air di mana hidrogen fluorida dilarutkan. Asam ini diperoleh terutama dari reaksi asam sulfat pekat dengan mineral fluorit (CaF)₂). Mineral tersebut terdegradasi oleh aksi asam dan air yang tersisa melarutkan gas hidrogen fluorida.

Dari air asam yang sama ini, produk murni, yaitu hidrogen fluorida anhidrida, dapat disuling. Tergantung pada jumlah gas terlarut, konsentrasi yang berbeda diperoleh dan, oleh karena itu, beberapa produk asam hidrofluorat tersedia di pasaran..

Pada konsentrasi kurang dari 40%, ia memiliki penampilan kristal yang tidak dapat dibedakan dari air, tetapi pada konsentrasi yang lebih tinggi ia mengeluarkan uap putih hidrogen fluorida. Asam hidrofluorik dikenal sebagai salah satu bahan kimia paling agresif dan berbahaya.

Ia mampu "memakan" hampir semua bahan yang bersentuhan: dari gelas, keramik dan logam, hingga batu dan beton. Dalam wadah apa itu kemudian disimpan? Dalam botol plastik, polimer sintetik tidak bereaksi terhadap aksi mereka.

Indeks

• 1 Formula
• 2 Struktur
• 3 Properti
  • 3.1 Reaktivitas
• 4 Penggunaan
• 5 Referensi

Formula

Formula hidrogen fluorida adalah HF, tetapi asam hidrofluorat diwakili dalam media berair, HF (ac), untuk membedakan dari yang pertama..

Jadi, asam hidrofluorat dapat dianggap sebagai hidrat hidrogen fluorida, dan ini menghasilkan anhidrida.

Struktur

Semua asam dalam air memiliki kemampuan untuk menghasilkan ion dalam reaksi kesetimbangan. Dalam kasus asam hidrofluorat, diperkirakan bahwa dalam suatu larutan terdapat pasangan ion H₃O⁺ dan F.^-.

Anion F^- mungkin membentuk jembatan hidrogen yang sangat kuat dengan salah satu hidrogen kation (F-H-O⁺-H₂). Ini menjelaskan mengapa asam hidrofluorat adalah asam Bronsted yang lemah (donor proton, H⁺), meskipun reaktivitasnya tinggi dan berbahaya; artinya, dalam air tidak melepaskan begitu banyak H⁺ dibandingkan dengan asam lain (HCl, HBr atau HI).

Namun, dalam asam hidrofluorat pekat, interaksi antara molekul hidrogen fluorida cukup efektif untuk memungkinkan mereka keluar dalam fase gas..

Artinya, di dalam air mereka dapat berinteraksi seolah-olah mereka berada di cairan anhidrida, membentuk jembatan hidrogen di antara mereka. Jembatan hidrogen ini dapat diasimilasi sebagai rantai yang hampir linier (H-F-H-F-H-F- ...) dikelilingi oleh air.

Pada gambar atas, pasangan elektron yang tidak dibagi berbagi dalam arah yang berlawanan dari ikatan (H-F :) berinteraksi dengan molekul HF lain untuk merakit rantai.

Properti

Karena asam hidrofluorik adalah larutan berair, sifatnya tergantung pada konsentrasi anhidrida yang dilarutkan dalam air. HF sangat larut dalam air dan bersifat higroskopis, mampu menghasilkan berbagai solusi: dari sangat pekat (berasap dan dengan nada kuning) hingga sangat encer.

Ketika konsentrasinya menurun, HF (ac) mengadopsi sifat-sifat yang lebih mirip dengan air murni dibandingkan dengan anhidrida. Namun, ikatan hidrogen H-F-H lebih kuat dari pada yang ada di air, H₂O-H-O-H.

Keduanya hidup berdampingan secara harmonis dalam solusi, meningkatkan titik didih (hingga 105ºC). Demikian juga, kepadatan meningkat karena lebih banyak HF anhidrida dilarutkan. Tentu saja, semua solusi HF (ac) memiliki bau yang kuat dan menjengkelkan dan tidak berwarna.

Reaktivitas

Jadi, apa perilaku korosif asam hidrofluorik? Jawabannya terletak pada ikatan H-F dan pada kemampuan atom fluor untuk membentuk ikatan kovalen yang sangat stabil.

Karena fluor adalah atom yang sangat kecil dan elektronegatif, ia adalah asam Lewis yang kuat. Yaitu, ia dipisahkan dari hidrogen untuk berikatan dengan spesies yang menawarkan lebih banyak elektron dengan biaya energi rendah. Misalnya, spesies ini dapat berupa logam, seperti silikon yang ada di gelas.

SiO₂ + 4 HF → SiF₄(g) + 2 H₂O

SiO₂ + 6 HF → H₂SiF₆ + 2 H₂O

Jika energi disosiasi ikatan H-F tinggi (574 kJ / mol), mengapa ia putus dalam reaksi? Jawabannya bernuansa kinetik, struktural, dan energetik. Secara umum, semakin tidak reaktif produk yang dihasilkan, semakin disukai pembentukannya.

Apa yang terjadi dengan F^- di dalam air? Dalam larutan asam hidrofluorat pekat, molekul HF lain dapat membentuk ikatan hidrogen dengan F^- dari pasangan [H₃O⁺F^-].

Ini menghasilkan ion difluoride [FHF]^-, yang luar biasa asam. Itu sebabnya semua kontak fisik dengan ini sangat berbahaya. Paparan sekecil apa pun dapat memicu kerusakan tak terhingga pada organisme.

Ada banyak standar keamanan dan protokol untuk manajemen yang tepat, dan dengan demikian mencegah potensi kecelakaan bagi mereka yang beroperasi dengan asam ini.

Penggunaan

Ini adalah senyawa dengan berbagai aplikasi di industri, dalam penelitian dan dalam karya konsumen.

- Asam hidrofluorik menghasilkan turunan organik yang terlibat dalam proses pemurnian aluminium.

- Ini digunakan dalam pemisahan isotop dari uranium, seperti dalam kasus uranium hexafluoride (UF)₆). Ini juga digunakan dalam ekstraksi, pemrosesan dan pemurnian logam, batu dan minyak, juga digunakan untuk menghambat pertumbuhan dan menghilangkan jamur..

- Sifat korosif asam telah digunakan untuk mengukir dan mengetsa kristal, terutama yang buram, menggunakan teknik etsa.. 

- Ini digunakan dalam pembuatan semikonduktor silikon, dengan banyak kegunaan dalam pengembangan komputasi dan komputasi, yang bertanggung jawab untuk pengembangan manusia.

- Ini digunakan dalam industri otomotif sebagai pembersih, digunakan sebagai penghilang karat pada keramik.

- Selain berfungsi sebagai perantara dalam beberapa reaksi kimia, asam fluorida digunakan dalam beberapa penukar ion yang terlibat dalam pemurnian logam dan zat yang lebih kompleks..

- Ini berpartisipasi dalam pengolahan minyak bumi dan turunannya, yang memungkinkan diperolehnya pelarut untuk digunakan dalam pembuatan produk untuk pembersihan dan penghilangan lemak.

- Ini digunakan dalam generasi agen untuk pelapisan dan perawatan permukaan.

- Konsumen menggunakan banyak produk dimana asam hidrofluorat telah berpartisipasi dalam elaborasi; misalnya, beberapa diperlukan untuk perawatan mobil, produk pembersih untuk furnitur, komponen listrik dan elektronik, dan bahan bakar, di antara produk lainnya.

Referensi

1. PubChem. (2018). Asam Hydrofluoric. Diperoleh pada 3 April 2018, dari: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2.  Hari Kat. (16 April 2013). Asam yang benar-benar makan melalui segalanya. Diperoleh pada 3 April 2018, dari: chronicleflask.com
3. Wikipedia. (28 Maret 2018). Asam hidrofluorat. Diperoleh pada 3 April 2018, dari: en.wikipedia.org.
4. Menggigil & Atkins. (2008). Kimia anorganik (edisi keempat., halaman 129, 207-249, 349, 407). Mc Graw Hill.
5. Asam Hydrofluoric. Musc. Universitas Kedokteran Carolina Selatan. Diperoleh pada 3 April 2018, dari: akademikdepartemen.musc.edu