Ist HF eine starke Säure?

2 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

HF hat ein paar unerwartete Eigenschaften. Anders als die anderen Halogen­wasser­stoffsäuren ist es in wäßriger Lösung nur schwach dissoziiert (pKₐ=3.17). Außer­dem bildet es gerne Ionen HF₂⁻, also einen über H-Brücken verbundenen Komplex auf HF und F⁻. Für die letztere Reaktion habe ich leider keine Gleich­gewichts­kon­stan­te zur Hand.

Wegen der Assoziation zu H₂F⁻ weiß ich nicht wirklich, wie man einen pH-Wert einer HF/F⁻-Lösung korrekt ausrechnet. Von Dir wird vermutlich erwartet, daß Du die Hen­der­son–Hasselbalch-Gleichung verwendest. Denn Deine Suppe besteht aus 0.2 mol/l HF und 0.1 mol/l NaOH, das ist äquivalent zu je 0.1 mol/l HF und NaF, also ein sym­me­tri­scher Puffer mit pH=pKₐ=3.17.

Dein Ansatz zu pH=1 wäre richtig, wenn HF eine starke Säure wäre: 0.2 mol/l HCl plus 0.1 mol/l NaOH ergäbe wirklich pH=1.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Chemiestudium mit Diss über Quanten­chemie und Thermodynamik
MeisterRuelps, UserMod Light  24.03.2022, 17:02

Zu den unangenehmen Eigenschaften gehört auch, dass sie extrem toxisch und gefährlich ist. Damit zu arbeiten ist keine Freude

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indiachinacook  24.03.2022, 17:06
@MeisterRuelps, UserMod Light

Das kann einem Theoretiker wie mir glücklicherweise egal sein (HF verätzt ja nicht die CPU, auf der ihr pH ausgerechnet wird). Aber Du hast natürlich ganz recht, ich war im Studium immer als Draufgänger bekannt („Wozu brauch ich einen Abzug, wenn ich mit Brom arbeite?“), aber vor HF hatte ich immer einen Heiden­respekt.

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indiachinacook  25.03.2022, 07:27
@MeisterRuelps, UserMod Light

Als Schüler habe ich mir Hydrazinhydrat beim lokale Händler gekauft und damit herumgepanscht (ein paar Tropfen davon zur Fehling-Lösung und das Cu₂O fällt sofort in der Kälte aus). Manchmal frage ich mich, wie ich das überlebt habe.

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HF (Flourwasserstoff) ist eine schwache Säure. Flour ist sehr Elektronennegativ und lässt das H+ nur schwer von sich weg. Tipp: die Säurestärke der Halogene steigt mit der Periode

ThomasJNewton  24.03.2022, 17:26

Die Elektronegativität beschreibt die Neigung, Elektronen an sich zu ziehen, nicht Protonen. Je stärker die Elektronen gebunden sind, desto weniger können sie noch ein Proton halten.
Die Schwäche von HF im Vergleich mit HCl, HBr und HI liegt darin begründet, dass das 1s-Orbital des H-Atoms gut mit einem Hybridorbital des HF überlappt, weil das zur 2. Schale gehört und ähnlich kompakt ist. Die von HCl ff. sind eher diffus.

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HoKa2020 
Fragesteller
 25.03.2022, 00:55
@ThomasJNewton

Das war nämlich mein Fehler. Ich dachte mir, Fluor->höchste Elektronegativtät->das Proton von HF müsste sehr leicht abzuspalten sein->HF->starke Säure....

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ThomasJNewton  25.03.2022, 01:02
@HoKa2020

Ist verständlich. Man lernt in der Schule viel über Elekronegativität, aber wenig über Molekülorbitale.
Wenn's dich tröstet: Ich habe immerhin Chemie als Zweitfach auf Lehramt studiert und war doch deutlich später verblüfft, dass HF nicht saurer als Zitronensäure ist. HCl ist mehr als milliardenfach stärker.

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HoKa2020 
Fragesteller
 25.03.2022, 23:25
@ThomasJNewton

Mir schwebte außerdem noch vor, dass man HF nicht in Glasflaschen aufbewahren sollte

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ThomasJNewton  25.03.2022, 23:34
@HoKa2020

Das hat aber nichts mit der Säurestärke zu tun, sondern damit, dass sich aus Silikaten gasförmiges Tetrafluorsilan SiF4 bildet und entfleucht.

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