The asam fluorida (HF) adalah larutan yang dilarutkan hidrogen fluorida. Asam ini diperoleh terutama dari reaksi asam sulfat pekat dengan mineral fluorit (CaF 2 ). Mineral terdegradasi oleh aksi asam dan air yang tersisa melarutkan gas hidrogen fluorida.
Produk murni, yaitu hidrogen fluorida anhidrat, dapat disuling dari air asam yang sama ini. Tergantung pada jumlah gas terlarut, konsentrasi yang berbeda diperoleh dan, oleh karena itu, berbagai produk asam fluorida yang tersedia di pasaran.
Pada konsentrasi kurang dari 40%, ia memiliki penampakan kristal yang tidak dapat dibedakan dari air, tetapi pada konsentrasi yang lebih tinggi ia mengeluarkan uap hidrogen fluorida putih. Asam fluorida dikenal sebagai salah satu bahan kimia yang paling agresif dan berbahaya.
Ia mampu "memakan" hampir semua bahan yang bersentuhan dengannya: dari kaca, keramik dan logam, hingga batu dan beton. Lalu dalam wadah apa disimpan? Dalam botol plastik, polimer sintetik tidak bereaksi.
Rumus
Rumus hidrogen fluorida adalah HF, tetapi asam fluorida direpresentasikan dalam media berair, HF (aq), untuk membedakan dirinya dari yang pertama.
Jadi, asam fluorida dapat dianggap sebagai hidrat hidrogen fluorida, dan ini adalah anhidrida.
Struktur
Setiap asam dalam air memiliki kemampuan untuk menghasilkan ion dalam reaksi kesetimbangan. Dalam kasus asam fluorida, diperkirakan bahwa pasangan ion H 3 O + dan F - ada dalam suatu larutan .
Anion F - kemungkinan membentuk ikatan hidrogen yang sangat kuat dengan salah satu hidrogen dalam kation (FHO + -H 2 ). Ini menjelaskan mengapa asam fluorida adalah asam Bronsted lemah (donor proton, H + ), meskipun reaktivitasnya tinggi dan berbahaya; Artinya, dalam air tidak melepaskan H + sebanyak asam lain (HCl, HBr atau HI).
Namun, dalam asam fluorida pekat, interaksi antara molekul hidrogen fluorida cukup efektif untuk memungkinkan mereka lepas dalam fase gas.
Artinya, di dalam air mereka dapat berinteraksi seolah-olah berada dalam anhidrida cair, sehingga membentuk ikatan hidrogen di antara keduanya. Ikatan hidrogen ini dapat berasimilasi sebagai rantai hampir linier (HFHFHF-…) yang dikelilingi oleh air.
Pada gambar di atas, pasangan elektron yang tidak dibagi yang berorientasi pada arah berlawanan dari ikatan (HF :) berinteraksi dengan molekul HF lain untuk menyusun rantai.
Properti
Karena asam fluorida adalah larutan berair, sifat-sifatnya bergantung pada konsentrasi anhidrida yang terlarut dalam air. HF sangat larut dalam air dan bersifat higroskopis, mampu menghasilkan berbagai larutan: dari yang sangat pekat (berasap dan dengan corak kuning) hingga sangat encer.
Ketika konsentrasinya menurun, HF (ac) memiliki sifat yang lebih mirip dengan air murni daripada anhidrida. Namun, ikatan hidrogen HFH lebih kuat daripada ikatan di air, H 2 O-HOH.
Keduanya hidup berdampingan secara harmonis dalam larutan, menaikkan titik didih (hingga 105ºC). Demikian juga, kepadatan meningkat karena lebih banyak anhidrida HF terlarut. Jika tidak, semua larutan HF (ac) memiliki bau yang kuat dan mengiritasi dan tidak berwarna.
Reaktivitas
Jadi apa sifat korosif dari asam fluorida karena? Jawabannya terletak pada ikatan HF dan kemampuan atom fluor untuk membentuk ikatan kovalen yang sangat stabil.
Fluor adalah atom yang sangat kecil dan elektronegatif, ini adalah asam Lewis yang kuat. Artinya, ia memisahkan dari hidrogen untuk mengikat ke spesies yang menawarkan lebih banyak elektron dengan biaya energi yang rendah. Misalnya, spesies ini dapat berupa logam, seperti silikon yang ada dalam gelas.
SiO 2 + 4 HF → SiF 4 (g) + 2 H 2 O
SiO 2 + 6 HF → H 2 SiF 6 + 2 H 2 O
Jika energi disosiasi ikatan HF tinggi (574 kJ / mol), mengapa putus dalam reaksi? Jawabannya memiliki nuansa kinetik, struktural, dan energik. Secara umum, semakin kurang reaktif produk yang dihasilkan, semakin disukai pembentukannya.
Apa yang terjadi dengan F - di dalam air? Dalam larutan pekat asam fluorida, molekul HF lain dapat berikatan hidrogen dengan F - dari pasangan.
Hal ini menghasilkan pembentukan ion difluorida - , yang sangat asam. Itulah sebabnya setiap kontak fisik dengannya sangat berbahaya. Paparan sekecil apa pun dapat memicu kerusakan tubuh yang tak ada habisnya.
Ada banyak standar dan protokol keselamatan untuk penanganan yang tepat, dan dengan demikian menghindari potensi kecelakaan bagi mereka yang beroperasi dengan asam ini.
Aplikasi
Ini adalah senyawa dengan banyak aplikasi dalam industri, penelitian dan urusan konsumen.
- Asam fluorida menghasilkan turunan organik yang mengintervensi proses pemurnian aluminium.
- Ini digunakan dalam pemisahan isotop uranium, seperti dalam kasus uranium heksafluorida (UF 6 ). Demikian juga, digunakan dalam ekstraksi, pemrosesan dan pemurnian logam, batuan dan minyak, juga digunakan untuk menghambat pertumbuhan dan penghilangan jamur.
- Sifat korosif asam telah digunakan untuk mengukir dan mengukir kristal, terutama yang beku, menggunakan teknik etsa.
- Ini digunakan dalam pembuatan semikonduktor silikon, dengan banyak kegunaan dalam pengembangan komputasi dan teknologi informasi, yang bertanggung jawab untuk pengembangan manusia.
- Digunakan dalam industri otomotif sebagai pembersih, digunakan sebagai penghilang cetakan pada keramik.
- Selain berfungsi sebagai perantara dalam beberapa reaksi kimia, asam fluorida digunakan di beberapa penukar ion yang terlibat dalam pemurnian logam dan zat yang lebih kompleks.
- Berpartisipasi dalam pemrosesan minyak dan turunannya, yang memungkinkan diperolehnya pelarut untuk digunakan dalam pembuatan produk pembersih dan penghilang gemuk.
- Ini digunakan dalam pembuatan agen untuk pelapisan dan perawatan permukaan.
- Konsumen menggunakan berbagai produk di mana asam fluorida telah berpartisipasi dalam elaborasi mereka; misalnya, beberapa yang diperlukan untuk perawatan mobil, produk pembersih untuk furnitur, komponen listrik dan elektronik, dan bahan bakar, di antara produk lainnya.
Referensi
- PubChem. (2018). Asam Hydrofluoric. Diperoleh pada 3 April 2018, dari: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Kat Day. (16 April 2013). Asam yang benar-benar memakan segalanya. Diperoleh pada 3 April 2018, dari: chronicleflask.com
- Wikipedia. (28 Maret 2018). Asam hidrofluorat. Diperoleh pada 3 April 2018, dari: en.wikipedia.org.
- Menggigil & Atkins. (2008). Kimia anorganik. (Edisi ke-4, hlm. 129, 207-249, 349, 407). Mc Graw Hill.
- Asam Hydrofluoric. Otot. Universitas Kedokteran Carolina Selatan. Diperoleh pada 3 April 2018, dari: academdepartments.musc.edu