Is HF (waterstoffluoride) een sterk zuur of een zwak zuur?

Waterstoffluoride of HF is een extreem corrosief zuur. Het is echter een zwak zuur en geen sterk zuur omdat het niet volledig dissocieert in water (wat de definitie is van een sterk zuur) of tenminste omdat de ionen die het vormt bij dissociatie te sterk aan elkaar zijn gebonden om fungeren als een sterk zuur.

Waarom waterstoffluoride een zwak zuur is

Waterstoffluoride is het enige halogeenwaterstofzuur (zoals HCl, HI) dat geen sterk zuur is. HF ioniseert in een waterige oplossing zoals andere zuren:

HF + H₂O ⇆ H₃O⁺ + F^-

Waterstoffluoride lost eigenlijk vrij vrij op in water, maar de H₃O⁺ en F^- ionen worden sterk tot elkaar aangetrokken en vormen het sterk gebonden paar, H₃O⁺ · F^-. Omdat het hydroxonium-ion aan het fluoride-ion is bevestigd, is het niet vrij om als een zuur te werken, waardoor de sterkte van HF in water wordt beperkt.

Waterstoffluoride is een veel sterker zuur wanneer het wordt geconcentreerd dan wanneer het wordt verdund. Naarmate de concentratie waterstoffluoride 100 procent nadert, neemt de zuurgraad toe vanwege homoassociatie, waarbij een base en geconjugeerd zuur een binding vormen:

3 HF ⇆ H₂F⁺ + HF₂^-

De FHF^- bifluoride-anion wordt gestabiliseerd door een sterke waterstofbinding tussen waterstof en fluor. De vermelde ionisatieconstante van waterstoffluoride, 10^-3.15, geeft niet de ware zuurgraad van geconcentreerde HF-oplossingen weer. Waterstofbinding is ook verantwoordelijk voor het hogere kookpunt van HF in vergelijking met andere waterstofhalogeniden.

Is HF Polar?

Een andere veel voorkomende vraag over de chemie van waterstoffluoride is of het HF-molecuul polair is. De chemische binding tussen waterstof en fluor is een polaire covalente binding waarin de covalente elektronen dichter bij de meer elektronegatieve fluor liggen.