Ist HF (Flusssäure) eine starke oder eine schwache Säure?

Flusssäure oder HF ist eine extrem ätzende Säure. Es ist jedoch eine schwache Säure und keine starke Säure, weil es in Wasser nicht vollständig dissoziiert (was die Definition einer starken Säure ist) oder zumindest, weil die Ionen, die es bei der Dissoziation bildet, zu stark aneinander gebunden sind, als dass es dies könnte wirken als starke Säure.

Warum Flusssäure eine schwache Säure ist

Flusssäure ist die einzige Halogenwasserstoffsäure (wie HCl, HI), die keine starke Säure ist. HF ionisiert in wässriger Lösung wie andere Säuren:

HF + H₂O ⇆ H₃Ö⁺ + F^-

Fluorwasserstoff löst sich tatsächlich ziemlich frei in Wasser, aber das H₃Ö⁺ und F^- Ionen werden stark voneinander angezogen und bilden das stark gebundene Paar H₃Ö⁺ · F^-. Da das Hydroxoniumion an das Fluoridion gebunden ist, kann es nicht als Säure fungieren, wodurch die Stärke von HF in Wasser begrenzt wird.

Flusssäure ist eine viel stärkere Säure, wenn sie konzentriert ist als wenn sie verdünnt ist. Wenn sich die Konzentration von Flusssäure 100 Prozent nähert, steigt der Säuregehalt aufgrund der Homoassoziation, bei der eine Base und eine konjugierte Säure eine Bindung eingehen:

3 HF ⇆ H₂F⁺ + HF₂^-

Die FHF^- Bifluoridanion wird durch eine starke Wasserstoffbrücke zwischen Wasserstoff und Fluor stabilisiert. Die angegebene Ionisationskonstante von Flusssäure, 10^-3.15, spiegelt nicht den tatsächlichen Säuregehalt konzentrierter HF-Lösungen wider. Wasserstoffbrückenbindung ist auch für den höheren Siedepunkt von HF im Vergleich zu anderen Halogenwasserstoffen verantwortlich.

Ist HF Polar?

Eine weitere häufig gestellte Frage zur Chemie der Flusssäure ist, ob das HF-Molekül polar ist. Die chemische Bindung zwischen Wasserstoff und Fluor ist eine polare kovalente Bindung, bei der die kovalenten Elektronen näher am elektronegativeren Fluor sind.