Vai HF (fluorūdeņražskābe) ir spēcīga skābe vai vāja skābe?

LAGUNA DESIGN/Getty Images

Fluorūdeņražskābe vai HF ir ārkārtīgi kodīgs skābe. Tomēr tas ir a vāja skābe nevis spēcīga skābe, jo tā ūdenī pilnībā neizdalās (kas ir a definīcija stipra skābe ) vai vismaz tāpēc, ka joni, kas veidojas disociācijas laikā, ir pārāk stipri saistīti viens ar otru, lai tas darbotos kā spēcīga skābe.

Kāpēc fluorūdeņražskābe ir vāja skābe

Fluorūdeņražskābe ir vienīgā halogenūdeņražskābe (piemēram, HCl, HI), kas nav spēcīga skābe. HF jonizējas ūdens šķīdums tāpat kā citas skābes:

HF + H_diviO⇆ H₃O⁺+ F^-

Ūdeņraža fluorīds faktiski diezgan brīvi šķīst ūdenī, bet H₃O⁺un F^-joni ir spēcīgi piesaistīti viens otram un veido stipri saistītu pāri H₃O⁺· F^-. Tā kā hidroksonija jons ir pievienots fluorīda jonam, tas nevar brīvi darboties kā skābe, tādējādi ierobežojot HF stiprumu ūdenī.

Fluorūdeņražskābe ir daudz spēcīgāka skābe, ja tā ir koncentrēta, nekā tad, ja tā ir atšķaidīta. Fluorūdeņražskābes koncentrācijai tuvojoties 100 procentiem, tās skābums palielinās homoasociācijas dēļ, kur bāze un konjugētā skābe veido saiti:

3 HF ⇆ H_diviF⁺+ HF_divi^-

FHF^-bifluorīds anjonu stabilizē spēcīga ūdeņraža saite starp ūdeņradi un fluoru. Norādītā fluorūdeņražskābes jonizācijas konstante, 10^-3.15, neatspoguļo koncentrētu HF šķīdumu patieso skābumu. Ūdeņraža saite nodrošina arī augstāku HF viršanas temperatūru salīdzinājumā ar citiem ūdeņraža halogenīdiem.

Vai HF ir Polārs?

Vēl viens izplatīts jautājums par fluorūdeņražskābes ķīmiju ir tas, vai HF molekula ir polārais . Ķīmiskā saite starp ūdeņradi un fluoru ir polārā kovalentā saite kurā kovalentie elektroni ir tuvāk vairāk elektronnegatīvs fluors.