高氟酸

imported>Hydrogen Sulfide2024年7月21日 (日) 09:08的版本 结构
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众所周知,是自然界中存在氧化性最强的单质。然而,在接近绝对零度时,我们发现元素性质竟可以在锑场影响下发生极大变化,元素金属性变为每周期从右往左依次下降,同主族元素金属性从上到下依次下降!在那时,氟单质显示出极强的还原性,其还原性相当于常温下的(Cs)。

这不是真相
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在极低温下,氟单质表现出还原性时,将其保持为气态,同氧气反应,迅速生成一种极为稳定的离子化合物七氧化二氟(F2O7,即高氟酸酐)。我们将气温升至2000摄氏度高温后,七氧化二氟依然十分稳定,这使得经典热力学受到极大的质疑,七氧化二氟常温下为一种无色,有特殊香味的气体,与水反应生成高氟酸HFO4。在这种物质中,氟显+7价,氧显-2价,氢显+1价。

性质 编辑

高氟酸在常温下能与水以任意比互溶,且溶解吸热,这对经典化学又是一大冲击。我们向高氟酸中通入氢气,结果证明高氟酸是一种强酸,而且在温度不高时,竟然没有氧化性!但在高温下或高浓度时,高氟酸在无机含氧酸中氧化性最强。其酸性约为高氯酸的3000多倍,经精确分析,确认为3792倍。且32%浓度的高氟酸在15摄氏度,101kPa时可以与金反应,生成高氟酸金。

高氟酸可助燃,具强腐蚀性、强刺激性,可致人体灼伤。工业上用于高氟酸盐的制备,人造金刚石提纯,电影胶片制造,医药工业,电抛光工业,用于生产砂轮,除去碳粒杂质,还可用作氧化剂等。

结构 编辑

高氟酸的结构介于最左图和最右图之间,存在不同的共振式。

 

制取 编辑

普通法 编辑

氟冷反应:Cl2O7+F2==F2O7+Cl2;

遇水反应:F2O7+H2O==2HFO4

酸泡法:KFO4+H2SO4=KHSO4+HFO4

氟星法 编辑

HF(g)+4H2O==HFO4·2H2(aq);

HFO4·2H2(aq)+2F2(g)==4HF(g)+HFO4(aq)。

化学反应 编辑

高氟酸和硫酸钡反应:HFO4+BaSO4==Ba(HSO4)(FO4)

高氟酸和碱反应,以氢氧化钠为例(放出大量热):NaOH+HFO4==NaFO4+H2O

高氟酸和氯气剧烈反应(爆炸):2Cl2+2HFO4==2HF+2Cl2O3+O2

高氟酸和氟化氢反应(氧化还原反应):HFO4+7HF==4F2+4H2O

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