ФТОРИСТЫЙ ВОДОРОД

Фтороводород

Фтороводоро́д (фтористый водород, гидрофторид, фторид водорода, HF) — бесцветный токсичный газ (при стандартных условиях) с резким запахом, при комнатной температуре существует преимущественно в виде димера H2F2, ниже 19,9°C — бесцветная подвижная летучая жидкость. Смешивается с водой в любом отношении с образованием фтороводородной (плавиковой) кислоты. Образует с водой азеотропную смесь с концентрацией 35,4 % HF.

Строение молекулы[ | ]

Молекула фтороводорода сильно полярна, μ = 0,64⋅10−29 Кл·м. Фтороводород в жидком и газообразном состояниях имеет большую склонность к ассоциации вследствие образования сильных водородных связей. Энергия водородных связей FH•••FH приблизительно составляет 42 кДж/моль, а средняя степень полимеризации в газовой фазе (при температуре кипения) ≈4.

Даже в газообразном состоянии фтороводород состоит из смеси полимеров H2F2, H3F3, H4F4, H5F5, H6F6. Простые молекулы HF существуют лишь при температурах выше 90 °C. Вследствие высокой прочности связи термический распад фтороводорода становится заметным лишь выше 3500 °C (что выше температуры плавления вольфрама — самого тугоплавкого из металлов).

Для сравнения — у воды термический распад становится заметным при температурах выше 2000 °C.

цепи с углом HFH = 140°) имеют и полимеры HF, существующие в газовой фазе.

Химические свойства[ | ]

• Химические свойства HF зависят от присутствия воды. Сухой фтористый водород не действует на большинство металлов и не реагирует с оксидами металлов. Однако если реакция начнется, то дальше она некоторое время идет с автокатализом, так как в результате взаимодействия количество воды увеличивается:

M g O + 2 H F → M g F 2 + H 2 O {displaystyle {mathsf {MgO+2HF
ightarrow MgF_{2}+H_{2}O}}}

• Жидкий HF — сильный ионизирующий растворитель. Все электролиты, растворённые в нём, за исключением хлорной кислоты HClO4, являются основаниями:

H C l + 2 H F ⇄ H 2 C l + + H F 2 − {displaystyle {mathsf {HCl+2HF
ightleftarrows H_{2}Cl{+}+HF_{2}{-}}}} В жидком фтороводороде кислотные свойства проявляют соединения, которые являются акцепторами фторид-ионов, например, BF3, SbF5: B F 3 + 2 H F → H 2 F + + [ B F 4 ] − {displaystyle {mathsf {BF_{3}+2HF
ightarrow H_{2}F{+}+[BF_{4}]{-}}}} Амфотерными соединениями в среде жидкого фтороводорода являются, например, фториды алюминия и хрома(III): 3 N a F + A l F 3 → 3 N a + + [ A l F 6 ] 3 − {displaystyle {mathsf {3NaF+AlF_{3}
ightarrow 3Na{+}+[AlF_{6}]{3-}}}} (AlF3 — как кислота) A l F 3 + 3 B F 3 → A l 3 + + 3 [ B F 4 ] − {displaystyle {mathsf {AlF_{3}+3BF_{3}
ightarrow Al{3+}+3[BF_{4}]{-}}}} (AlF3 — как основание)

• Фтороводород в газообразном состоянии и в виде водного раствора реагирует с диоксидом кремния:

При условии, если фтороводород в газообразном состоянии: 4 H F + S i O 2 → S i F 4 + 2 H 2 O {displaystyle {mathsf {4HF+SiO_{2}
ightarrow SiF_{4}+2H_{2}O}}} При условии, если фтороводород в виде водного раствора: 6 H F + S i O 2 → H 2 [ S i F 6 ] + 2 H 2 O {displaystyle {mathsf {6HF+SiO_{2}
ightarrow H_{2}[SiF_{6}]+2H_{2}O}}}

• Фтороводород неограниченно растворяется в воде, при этом происходит ионизация молекул HF:

2 H F + H 2 O ⇄ H F 2 − + H 3 O + {displaystyle {mathsf {2HF+H_{2}O
ightleftarrows HF_{2}{-}+H_{3}O{+}}}} Kd= 7,2⋅10−4 H F + F − ⇄ H F 2 − {displaystyle {mathsf {HF+F{-}
ightleftarrows HF_{2}{-}}}} Kd= 5,1Водный раствор фтороводорода (плавиковая кислота) является кислотой средней силы. Соли плавиковой кислоты называются фторидами. Большинство их труднорастворимо в воде, хорошо растворяются лишь фториды NH4, Na, К, Ag(I), Sn(II), Ni(II) и Mn(II). Все соли плавиковой кислоты ядовиты.

Получение[ | ]

Фтор со взрывом взаимодействует с водородом даже при низких температурах и (в отличие от хлора) в темноте с образованием фтороводорода:

H 2 + F 2 → 2 H F {displaystyle {mathsf {H_{2}+F_{2}
ightarrow 2HF}}}

В промышленности фтороводород получают при взаимодействии плавикового шпата и сильных нелетучих кислот (например, серной):

C a F 2 + H 2 S O 4 → C a S O 4 + 2 H F {displaystyle {mathsf {CaF_{2}+H_{2}SO_{4}
ightarrow CaSO_{4}+2HF}}}

Процесс проводят в стальных печах при 120—300 °C, по сравнению с аналогичными реакциями получения других галогеноводородов, реакция получения фтороводорода из фторидов идет очень медленно. Части установки, служащие для поглощения фтороводорода, делаются из свинца.

Техника безопасности[ | ]

Фтористый водород (гидрофторид) обладает резким запахом, очень ядовит, дымит на воздухе (вследствие образования с парами воды мелких капелек раствора) и сильно разъедает стенки дыхательных путей. Фтороводород обладает слабыми наркотическими свойствами.

Подробнее о токсикологии фтороводорода см в ст. Плавиковая кислота.

Применение[ | ]

Применяют для получения криолита, фтористых производных урана, фреонов, фторорганических веществ, матового травления силикатного стекла (плавиковую кислоту — для прозрачного травления).

Необычная растворимость биологических молекул в жидком фтороводороде без разложения (напр., белков) используется в биохимии.

Добавление в жидкий фтороводород акцепторов фтора позволяет создавать сверхкислые среды.

Интересные факты[ | ]

• Известный писатель-фантаст Иван Ефремов написал повесть «Сердце змеи», в которой описал гипотетическую жизнь, образовавшуюся на планете, где основную роль в природе играет не кислород, а фтор, а вместо воды поверхность планеты покрыта океанами фтороводорода. На эту мысль писателя навела глубокая аналогия между свойствами воды и фтороводорода.

• Фтороводород реагирует со стеклом, поэтому он хранится в пластмассовых ёмкостях. При хранении фтороводорода в стеклянной посуде прибегают к покрытию стекла парафином для защиты его от фтороводорода.

Примечания[ | ]

1. ↑ 12 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0334.html

Литература[ | ]

• Ахметов Н. С. «Общая и неорганическая химия» М.: Высшая школа, 2001.
• Карапетьянц М. Х., Дракин С. И. Общая и неорганическая химия. М.: Химия, 1994.

Водород фтористый: характеристики и применение

Среди соединений галогенов – элементов 7 группы главной подгруппы периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева — большое практическое значение имеет водород фтористый.

Наряду с другими галогеноводородами, он используется в различных отраслях народного хозяйства: для получения фторсодержащих пластмасс, плавиковой кислоты и её солей.

В данной работе мы изучим строение молекулы, физические и химические свойства этого вещества и рассмотрим области его применения.

История открытия

В 17 веке К. Шванквард провел опыт с минералом плавиковым шпатом и сульфатной кислотой. Ученый обнаружил, что в процессе реакции выделяется газ, который начал разрушать пластинку из стекла, прикрывающую пробирку со смесью реагентов. Это газообразное соединение получило название фтористый водород.

Плавиковая кислота была получена в 19 столетии Гей-Люссаком из того же сырья: флюорита и серной кислоты. Ампер своими опытами доказал, что по строению молекулы HF аналогичен хлороводороду. Это касается также водных растворов этих галогеноводородов. Отличия касаются силы кислот: плавиковая – слабая, а хлоридная – сильная.

Физические свойства

Газ с химической формулой HF имеет резкий характерный запах, бесцветен, немного легче воздуха. В ряду галогеноводородов HI- HBr- HCl- температуры кипения и плавления меняются плавно, а при переходе к HF резко увеличиваются. Объяснение этого явления следующее: молекулярный водород фтористый образует ассоциаты (группы нейтральных частиц, между которыми возникают водородные связи).

Чтобы разорвать их, требуется дополнительная энергия, поэтому температуры кипения и плавления увеличиваются. Согласно показателям плотности газа, в интервале, близком к температуре кипения (+19,5), фтороводород состоит из агрегатов со средним составом HF2. При нагревании выше 25 оС эти комплексы постепенно разлагаются, и при температуре около 90 оС водород фтористый состоит из молекул HF.

Способы получения вещества не в лабораторных условиях, о которых мы уже упоминали, а в промышленности, практически нечем между собой не отличаются: реагентами являются все тот же плавиковый шпат (флюорит) и сульфатная кислота.

Минерал, залежи которого расположены в Приморье, Забайкалье, Мексике, США, сначала обогащают методом флотации, а затем используют в технологическом процессе получения HF, который осуществляют в специальных стальных печах. В них загружают руду и смешивают с сульфатной кислотой. Обогащенная руда содержит 55-60 % флюорита.

Стенки печи выложены свинцовыми листами, улавливающими фтористый водород. Его очищают в промывочной колонне, охлаждают, а затем конденсируют. Чтобы получить водород фтористый, используют вращающиеся печи, косвенно обогревающиеся электричеством. Массовая доля HF на выходе составляет приблизительно 0,98, но процесс имеет свои недостатки.

Он достаточно длительный и требует большого расхода сульфатной кислоты.

Полярность молекул HF

Безводный фтористый водород состоит из частиц, имеющих способность связываться между собой и образовывать агрегаты. Объясняется это внутренним строением молекулы.

Между атомами водорода и фтора возникает сильная химическая связь, называемая полярной ковалентной. Она представлена общей электронной парой, смещенной к более электроотрицательному атому фтора.

Вследствие этого молекулы фторгидрида становятся полярными и имеют вид диполей.

Между ними возникают силы электростатического притяжения, что и приводит к появлению ассоциатов. Длина химической связи между атомами водорода и фтора составляет 92 нм, а её энергия равна 42 кДж/моль. Как в газообразном, так и в жидком состоянии вещество состоит из полимерной смеси вида H2F2, H4F4.

Химические свойства

Безводный фтористый водород имеет способность ко взаимодействию с солями карбонатной, силикатной, нитритной и сульфидной кислот. Проявляя окислительные свойства, HF восстанавливает вышеперечисленные соединения до углекислого газа, четырехфтористого кремния, сероводорода и оксидов азота.

Водный 40 % раствор фтороводорода разрушает бетон, стекло, кожу, каучук, а также взаимодействует с некоторыми оксидами, например с Cu2O. В продуктах обнаруживается свободная медь, фторид меди и вода.

Есть группа веществ, с которыми HF не реагирует, например, тяжелые металлы, а также магний, железо, алюминий, никель.

Водный раствор фтороводорода

Он имеет название плавиковая кислота и используется в виде 40 % и 72 % растворов. Водород фтористый, характеристика химических свойств которого зависит от его концентрации, неограниченно растворяется в воде. При этом выделяется тепло, что характеризует этот процесс как экзотермический.

Являясь кислотой средней силы, водный раствор HF взаимодействует с металлами (реакция замещения). Образуются соли – фториды — и выделяется водород. Не реагируют с плавиковой кислотой пассивные металлы – платина и золото, а также свинец.

Концентрированный 60 % раствор HF имеет важное значение в химии органического синтеза. Он хранится в полиэтиленовых или тефлоновых емкостях, а многотоннажная плавиковая кислота перевозится в стальных цистернах.

Роль плавиковой кислоты в народном хозяйстве

Раствор фтороводорода применяют для производства борфторида аммония, являющегося компонентом флюсов в черной и цветной металлургии. Также его используют в процессе электролиза для получения чистого бора. Плавиковая кислота применяется в производстве кремнефторидов, например, такого как Na2SiF6. Его используют для получения цементов и эмалей, устойчивых к действию минеральных кислот.

Флюаты придают строительным материалам водонепроницаемые свойства. В процессе их применения нужно соблюдать осторожность, так как все кремнефториды токсичны. Водный раствор HF используют также и в производстве синтетических смазочных масел.

В отличие от минеральных, они сохраняют вязкость и образуют защитную пленку на поверхности рабочих частей: компрессоров, редукторов, подшипников как при высоких, так и при низких температурах.

Большое значение имеет водный фтористый водород в травлении (матировании) стекла, а также в полупроводниковой промышленности, где он используется для травления кремния.

Фторсодержащие пластмассы

Наиболее востребованным из них является тефлон (фторопласт – 4). Он был открыт совершенно случайно.

Химик-органик Рой Планкетт, занимавшийся синтезом фреонов, обнаружил в баллонах с газообразным четерыххлористым этиленом, хранящимся при аномально низкой температуре, не газ, а белый порошок, жирный на ощупь. Оказалось, что при высоком давлении и низкой температуре тетрафторэтилен полимеризовался.

Это реакция привела к образованию новой пластической массы. Впоследствии её назвали тефлоном. Он обладает исключительной тепло- и морозоустойчивостью. Тефлоновые покрытия с успехом применяют в пищевой, химической промышленности, при производстве посуды с антипригарными свойствами.

Это очень важно для оборудования, используемого в технологических процессах получения нитратной и сульфатной кислот, гидроксида аммония, едкого натра.

Фторопласты могут содержать дополнительные компоненты – модификаторы, такие как стекловолокно или металлы, вследствие чего они меняют свои свойства, например, повышают термостойкость и износоустойчивость.

Диссоциация фтористого водорода

Ранее мы упоминали, что в молекулах HF образуется прочная ковалентная связь, кроме того, сами они способны объединяться в агрегаты, образовывая водородные связи. Именно поэтому фтороводород имеет низкую степень диссоциации и плохо расщепляется в водном растворе на ионы. Плавиковая кислота является более слабой, чем хлоридная или бромидная.

Эти особенности её диссоциации объясняют существование стойких, кислых солей, тогда как ни хлоридная, ни йодная их не образует.

Константа диссоциации водного раствора фтороводорода составляет 7х10-4, что подтверждает тот факт, что в её растворе находится большое количество недиссоциированных молекул и отмечается низкое содержание ионов водорода и фтора.

Нужно отметить, что токсичным является как газообразный, так и жидкий фтористый водород. Код вещества – 0342. Плавиковая кислота обладает также и наркотическими свойствами. На её влиянии на организм человека мы остановимся чуть позже.

В классификаторе это вещество, так же как и безводный фторгидрид, находится во втором классе опасности. Это объясняется, прежде всего, способностью соединений фтора легко воспламеняться.

В частности, это свойство особенно проявляется у такого соединения, как газообразный водород фтористый, пожаровзрывоопасность которого особенно велика.

Зачем определяют уровень фтороводорода в воздухе

В промышленном производстве HF, получаемого из плавикового шпата и серной кислоты, возможны потери газообразного продукта, пары которого попадают в атмосферу. Напомним, что фтористый водород (класс опасности которого – второй) – вещество высокотоксичное и требует постоянного измерения его концентрации.

В промышленных выбросах содержится большое количество вредных и потенциально опасных химических веществ, прежде всего оксидов азота и серы, сульфидов тяжелых металлов, а также газообразных галогеноводородов. Среди них большая доля приходится на фтористый водород, ПДК которого в атмосферном воздухе составляет 0,005 мг/м3 в пересчете на фтор в сутки.

Для заводских участков, где находятся барабанные печи, предельно допустимая концентрация (ПДК) должна составлять 0, 1 мг/м3.

Газоанализаторы фтористого водорода

Чтобы выяснить, какие вредные газы и в каком количестве попали в атмосферу, существуют специальные измерительные приборы.

Для обнаружения паров HF используют фотоколориметрические газоанализаторы, в которых применяют как лампы накаливания, так и полупроводниковые светодиоды в качестве источников излучения, а фотодиоды и фототранзисторы играют роль фотоприемников. Определение фтористого водорода в атмосферном воздухе проводится еще и инфракрасными газоанализаторами.

Они достаточно чувствительны. Молекулы HF поглощают длинноволновые излучения в интервале 1-15 мкм.

Приборы, используемые для определения токсичных отходов в атмосферном воздухе и в рабочей зоне промышленных предприятий, фиксируют колебания концентрации HF как в пределах допустимой нормы, так и в единичных экстремальных случаях (техногенные катастрофы, нарушения технологических циклов вследствие повреждений электроснабжения и т. д.). Эти функции выполняют термокондуктометрические газоанализаторы фтористого водорода. Пром. выбросы они дифференцируют на основе зависимости теплопроводности HF от состава газообразной смеси.

Вредное влияние фторгидрида на организм человека

Как безводный фтороводород, так и плавиковая кислота, являющаяся его раствором в воде, относятся ко второму классу опасности. Особенно негативно эти соединения влияют на жизненно важные системы: сердечно-сосудистую, выделительную, дыхательную, а также кожу и слизистые оболочки.

Проникновение вещества через кожу проходит незаметно и бессимптомно. Явления токсикоза могут проявиться на следующие сутки, причем они диагностируются лавинообразно, а именно: кожа изъязвляется, на поверхности слизистой глаз образуются ожоговые участки.

Ткани легких разрушаются вследствие некротического поражения альвеол. Ионы фтора, попавшие в межклеточную жидкость, далее проникают в клетки и связывают в них частицы магния и кальция, входящие в состав нервной ткани, крови, а также почечных канальцев – структур нефронов.

Поэтому особенно актуальным является тщательный контроль за содержанием газообразного фтороводорода и паров плавиковой кислоты в атмосфере.

Отравление соединениями фтора. Токсические свойства фтора

Фтор, соединяясь с водородом воздуха, превращается во фтористый водород. Плавиковая кислота — дымящаяся бесцветная жидкость.

Соли плавиковой кислоты: фторид на­трия, фторид кальция, кремнефтористый натрий. Фтор и его соединения применяются в химической промышлен­ности, сельском хозяйстве, при электросварке и т. д.

Отравление фтором происходит при вдыхании паров и при попадании фторидов внутрь.

В производственных условиях фтор и его соединения попадают в организм через дыхательные пути и только случайно — через пи­щеварительный аппарат. Накапливаются в костях, зубах и волосах. Выделяются из организма медленно, в основном почками.

Патогенез и симптомы отравления. Фтор и его соединения вы­сокотоксичны и сильно раздражают дыхательные пути, вызывая при этом ожоги, подобные термическим. Обладают резорбтивным дей­ствием за счет образования в организме токсичного фтор-иона.

При отравлении фтором и его соединениями, особенно фтори­стым водородом, отмечаются резкое раздражение глаз и верхних дыхательных путей, кашель, бронхит, пневмония, может быть токси­ческий отек легких.

Эти явления сопровождаются общей слабостью, расстройством деятельности сердечно-сосудистой системы, снижением артериального давления, а также сгущением крови, замедленной СОЭ и лейкопенией.

Наблюдаются функциональные нарушения пе­чени и почек, иногда судороги, фибриллярные подергивания мышц, возможны приступы тетании.

При случайном приеме яда внутрь появляются тошнота, рвота, кровавый понос, резкая боль в желудке, общая слабость. Наряду с этим отмечаются подкожные кровоизлияния, возбуждение, парез мышц и судороги; расстройство дыхания и сердечной деятельности, поражение почек, коллапс.

Первая помощь и лечение при отравлении фтором и его соединениями

При поражении глаз и верхних ды­хательных путей — обильное промывание водой, затем закапывание 0,5% раствора дикаина, темные очки, ингаляции (содовые и аэро­золей антибиотиков). Дают пить теплое молоко с боржомом или со­дой. На грудь кладут горчичники. Внутрь дают кодеин или этилмор-фина гидрохлорид. Назначают кислород.

В случае ожогов кожи плавиковой кислотой— обильное обмы­вание водой, затем обработка обожженной поверхности 10% раство­ром аммиака и повторное смывание водой с последующим примене­нием магнезиальной мази (1 часть окиси магния и 2 части вазели­на).

Если кожа поражена фтористым водородом, обожженные уча­стки погружают в воду на несколько часов (до 12), а если кремне-фтористым натрием,- свинцовая примочка или примочка из 2% рас­твора борной кислоты. Нельзя применять мази на жировой основе и масло.

Рекомендуется внутривенное введение 10% раствора хло­рида кальция.

При попадании фторидов внутрь — промывание желудка 2% ра­створом гидрокарбоната натрия, 0,5% раствором хлорида кальция, внутрь дают раствор глюконата либо лактата кальция, молоко с яичным белком (2 белка на стакан молока) или взвесь чистого мела (1 столовая ложка мела на 1 стакан воды). Под кожу вводят 1 мл 0,1% раствора атропина сульфата.

По показаниям назначают сердечные и седативные препараты, витамины.

Лечение острых отравлений, 1982 г.

Фтористый натрий входит в состав эмалей, служит для консервирования древесины. Другие фторсодержащие вещества, используемые в промышленности: фтористый водород, плавиковая кислота, фторсодержащие соли.

Смертельная доза: 10 г фторида натрия.

Симптомы

Возникают боли в животе, развиваются слезотечение, саливация (обильное выделение слюны), резкая слабость, рвота, жидкий стул. Дыхание учащается, появляются подергивания мышц и судороги, сужение зрачков. Пульс учащен, артериальное давление снижено, возможно мерцание предсердий. Смерть наступает при явлениях общей сердечно-сосудистой недостаточности. Иногда бывает поражение почек.

Первая помощь

При действии фтора и фтористого водорода вынести пострадавшего из отравленной зоны. Снять одежду, обмыть пораженные участки кожи спиртом. Вдыхание кислорода.

Ингаляции щелочные и с 2% раствором тиосульфата натрия. Пить теплое молоко с боржомом или с содой. Внутрь с пищей 10-20 г в сутки хлорида натрия (поваренная соль). Внутривенно 10 мл 10% хлорида кальция.

Внутрь — димедрол, пипольфен — по 0,025 г. Сердечные средства.

При отравлении плавиковой кислотой (попадании яда внутрь) — немедленное промывание желудка обильным количеством воды через зонд или беззондовым способом. Внутрь — молоко, яичные белки, крахмал, слизистые отвары, окись магния (жженая магнезия) — 1 столовая ложка на стакан воды, глотать кусочки льда, пить растительное масло (100 г).

Хлорид кальция или глюконат кальция (по 10 мл 10% раствора) в вену повторно. Борьба с обезвоживанием организма — внутривенное капельное введение физиологического раствора и раствора глюкозы до 3000 мл в сутки. Лечение коллапса.

Витаминотерапия: витамины B 1 (3 мл 5% раствора) в вену повторно, В 6 (2 мл 5% раствора), В 12 (до 500 мкг). Лечение почечной недостаточности.

Что такое Отравление солями фтора

Соли фтора используют в качестве инсектицидов. В виде газов фтор и фтористый водород применяются в промышленности; последний обладает сильным разъедающим действием.

Что провоцирует Отравление солями фтора

Фтор и его соли это клеточные яды, угнетающие ряд ферментативных реакций, в частности гликолитическую деградацию глюкозы.

Соли фтора также образуют нерастворимые преципитаты с кальцием и вызывают гипокальциемию. В заключение следует сказать,»что в кислой среде соли фтора образуют разъедающую фтористоводородную кислоту.

Проглатывание 1 2 г фтористого натрия может привести к гибели пострадавшего.

Симптомы Отравления солями фтора

Ингаляция фтора или фтористого водорода вызывает кашель и асфиксию. После бессимптомного периода продолжительностью 12 дня появляются лихорадка, кашель, цианоз, развивается отек легких.

Проглатывание солей фтора вызывает тошноту, рвоту продуктами распада тканей, понос и боли в животе. Вследствие снижения концентрации кальция в сыворотке крови у пострадавших развиваются мышечная гиперраздражимость, подергивания, тремор, спазмы и судороги.

Смерть наступает в результате паралича дыхания или сосудистого колласа. Если больной переживает острый период, то у него могут появиться желтуха и олигурия.

Хроническое отравление фтором (флуороз) характеризуется снижением массы тела, слабостью, анемией, хрупкостью костей и тугоподвижностыо суставов. Воздействие фтора в период образования зубной эмали приводит к пятнистому поражению зубов.

Лечение Отравления солями фтора

При остром отравлении фтором больному следует немедленно выпить молока, лимонной воды, раствор лактата кальция или глюконат кальция для осаждения фтористого кальция.

После промывания желудка или рвоты и введения активированого угля больному можно снова ввести кальций (например, 10 г глюконата кальция), после чего ввести осмотическое слабительное средство. Затем необходимо медленно ввести внутривенно 10 % раствор глюкона.та кальция или 1 % раствор хлорида кальция.

Введение этих препаратов повторять по необходимости для профилактики положительного симптома Хвостека. Симптоматическую и поддерживающую терапию проводят по показаниям.

Формальдегид в виде 40 % водного раствора (формалина) используется как дезинфицирующее средство, фумигант или дезодорант. Отравление формалином можно диагностировать по характерному запаху формальдегида. Последний вступает в химические реакции с отдельными составными частями клеток, угнетает клеточные функции и вызывает гибель клеток. Смертельная доза формалина составляет около 60 мл.

После проглатывания формалина у больного немедленно появляются сильные боли в животе, тошнота, рвота и понос, затем развиваются коллапс, кома, тяжелый метаболический ацидоз и анурия. Смерть наступает в результате недостаточности кровообращения.

Поскольку формальдегид может быть инактивирован любым органическим материалом, пострадавшего немедленно, пока не появится возможность ввести ему активированный уголь, следует накормить. Формальдегид обладает разъедающим действием и поэтому не рекомендуется вызывать у больного рвоту и промывать желудок.

Для борьбы с ацидозом показано парентеральное введение биокарбонана натрия. Во всех остальных аспектах лечение поддерживающее.

Медицинские новости

20.02.2019

Главные детские специалисты фтизиатры посетили 72-ю школу Санкт-Петербурга для изучения причин, по которым 11 школьников почувствовали слабость и головокружения после постановки им в понедельник, 18 февраля, пробы на туберкулез

План:

Введение
• 1 Строение молекулы
• 2 Свойства
  • 2.1 Физические свойства
  • 2.

    2 Химические свойства

• 3 Получение
• 4 Техника безопасности
• 5 Применение
• 6 Любопытные факты

Литература

Фтороводоро́д (фтористый водород, гидрофторид, фторид водорода) — бесцветный газ с резким запахом, при комнатной температуре существует преимущественно в виде димера H2F2, ниже 19,9°C — бесцветная подвижная жидкость. Смешивается с водой в любом отношении с образованием фтороводородной (плавиковой) кислоты. Образует с водой азеотропную смесь с концентрацией 35,4 % HF.

1. Строение молекулы

Молекула фтороводорода сильно полярна, μ = 0,64×10−29 Кл·м. Фтороводород в жидком и газообразном состояниях имеет большую склонность к ассоциации вследствие образования сильных водородных связей.

Энергия водородных связей FH•••FH приблизительно составляет 42 кДж/моль, а средняя степень полимеризации в газовой фазе (при температуре кипения) ≈4. Даже в газообразном состоянии, фтороводород состоит из смеси полимеров H2F2, H3F3, H4F4, H5F5, H6F6.

Простые молекулы HF существуют лишь при температурах выше 90 °C. Вследствие высокой прочности связи, термический распад фтороводорода становится заметным лишь выше 3500 °C (что выше температуры плавления вольфрама — самого тугоплавкого из металлов).

Для сравнения — у воды термический распад становится заметным при температурах выше 2000 °C.

В кристаллическом состоянии HF образует орторомбические кристаллы, состоящие из цепеобразных структур: угол HFH = 116 °, d(F-H) = 95 пм, d(F•••H) = 155 пм. Аналогичные зигзагообразные

цепи с углом HFH = 140°) имеют и полимеры HF, существующие в газовой фазе.

2.1. Физические свойства

• Критическая температура фтористого водорода 188 °C, критическое давление 64 атм.
• Теплота испарения жидкого HF в точке кипения составляет лишь 7,5 кДж/моль (примерно в 6 раз меньше, чем у воды при 20 °C).

  Это обусловлено тем, что само по себе испарение мало меняет характер ассоциации фтористого водорода (димерная форма, характерная для жидкости, сохраняется и в парах — в отличие от фазового перехода воды).

• Диэлектрическая проницаемость жидкого фтористого водорода (84 при 0 °C) очень близка к значению д.п. для воды.

2.2. Химические свойства

• Химические свойства HF зависят от присутствия воды. Сухой фтористый водород не действует на большинство металлов и не реагирует с оксидами металлов.

  Однако если реакция начнется, то дальше она некоторое время идет с автокатализом, так как в результате взаимодействия количество воды увеличивается:

МО + 2HF = MF2 + Н2О

• Жидкий HF — сильный ионизирующий растворитель.

  Все электролиты, растворённые в нем, за исключением хлорной кислоты HClO4, являются основаниями:

HCl + 2HF ↔ ClH2+ + HF2−В жидком фтороводороде кислотные свойства проявляют соединения, которые являются акцепторами фторид ионов, например BF3, SbF5:BF3 + 2HF → FH2+ + BF4−Амфотерными соединениями в среде жидкого фтороводорода являются, например, фториды алюминия и хрома(III):3NaF + AlF3 → 3Na+ + AlF6−(AlF3 — как кислота)AlF3 + 3BF3 → Al3+ + 3BF4−(AlF3 — как основание)

• Фтороводород неограниченно растворяется в воде, при этом происходит ионизация молекул HF:

HF + H2O ↔ OH3+ + HF2−Kd= 7,2×10−4HF + F− ↔ HF2−Kd= 5,1В водном растворе HF (плавиковая кислота) является кислотой средней силы. Соли плавиковой кислоты называются фторидами. Большинство их трудно растворимо в воде, хорошо растворяются лишь фториды Na, К, Ag, Al, Sn, Ni, и Mn. Все соли плавиковой кислоты ядовиты.

3. Получение

Фтор со взрывом взаимодействует с водородом даже при низких температурах и (в отличие от хлора) в темноте с образованием фтороводорода:

Н2 + F2 → 2HF.

В промышленности фтороводород получают при взаимодействии плавикового шпата и сильных кислот (например, серной):

CaF2 + H2SO4 → 2HF + CaSO4

Процесс проводят в стальных печах при 120—300 °C. Части установки, служащие для поглощения фтороводорода, делаются из свинца.

4. Техника безопасности

Очень ядовит! Фтористый водород (гидрофторид) обладает резким запахом, дымит на воздухе (вследствие образования с парами воды мелких капелек раствора) и сильно разъедает стенки дыхательных путей.

Подробнее о токсикологии фтороводорода см в ст. Плавиковая кислота.

5. Применение

Применяют для получения криолита, фтористых производных урана, фреонов, фторорганических веществ, матового травления силикатного стекла (плавиковую кислоту — для прозрачного травления).

Необычная растворимость биологических молекул в жидком фтороводороде без разложения (напр., белков) используется в биохимии.

Добавление в жидкий фтороводород акцепторов фтора позволяет создавать сверхкислые среды.

6. Любопытные факты

Известный писатель-фантаст Иван Ефремов написал повесть «Сердце змеи», в которой описал гипотетическую жизнь, образовавшуюся на планете, где основную роль в природе играет не кислород, а фтор, а вместо воды поверхность планеты покрыта океанами фтороводорода. На эту мысль писателя навела глубокая аналогия между свойствами воды и фтороводорода.

Фтороводород реагирует со стеклом, поэтому он хранится в пластмассовых емкостях. В некоторых случаях прибегают к покрытию стекла парафином, для защиты его от фтороводорода.

Литература

• Ахметов Н. С. «Общая и неорганическая химия» М.: Высшая школа, 2001.
• Карапетьянц М. Х., Дракин С. И. Общая и неорганическая химия. М.: Химия, 1994.

скачать
Данный реферат составлен на основе статьи из русской Википедии.

Синхронизация выполнена 09.07.11 11:54:17
Похожие рефераты: Фтористый бензоил, Водород-6, Водород-5, Водород-4, Водород-7, Водород, Хлористый водород, Жидкий водород, Фосфористый водород.

Категории: Фториды, Неорганические кислоты, Соединения водорода, Соединения фтора.

Текст доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareA.