Fluorure d'hydrogène

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Page d'aide sur les redirections Cet article concerne le gaz fluorure d'hydrogène. Pour le fluorure d'hydrogène en solution, voir acide fluorhydrique.
Fluorure d'hydrogène
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Molécule de fluorure d'hydrogène
Identification
Nom IUPAC acide fluorhydrique
Fluorure d'hydrogène
No CAS 7664-39-3
No EINECS 231-634-8
Apparence gaz incolore ou liquide incolore, d'odeur acre[1].
Propriétés chimiques
Formule brute HF  [Isomères]
Masse molaire[4] 20,00634 ± 7,0E-5 g/mol
H 5,04 %, F 94,96 %,
Moment dipolaire 1,826178 D [2]
Diamètre moléculaire 0,290 nm [3]
Propriétés physiques
fusion −83 °C[1]
ébullition 20 °C[1]
Solubilité dans l'eau : très bonne[1]
Paramètre de solubilité δ 33,0 J1/2·cm-3/2 (≤20 °C)[3]
Masse volumique 1,0 g·cm-3[1]
d'auto-inflammation ininflammable
Pression de vapeur saturante à 25 °C : 122 kPa[1]
Point critique 64,8 bar, 187,85 °C [6]
Thermochimie
S0gaz, 1 bar 173,7 J·K-1·mol-1[7]
ΔfH0gaz - 271,1 kJ·mol-1[7]
ΔfH0liquide - 299,8 kJ·mol-1[7]
Δfus 4,6 kJ·mol-1[7]
Δvap 7,5 kJ·mol-1[7]
Cp 51,7 J·K-1·mol-1(liq)[7] 29,1 J·K-1·mol-1(gaz)[7]
Propriétés électroniques
1re énergie d'ionisation 16,044 ± 0,003 eV (gaz)[8]
Propriétés optiques
Indice de réfraction \textit{n}_{D}^{25} 1,340 [3]
Précautions
Directive 67/548/EEC
Très toxique
T+
Corrosif
C



Transport
886
   1790   
[10]
NFPA 704

Symbole NFPA 704

SIMDUT[11]
D1A : Matière très toxique ayant des effets immédiats gravesE : Matière corrosive
D1A, D2A, E,
SGH[12]
SGH05 : CorrosifSGH06 : Toxique
Danger
H300, H310, H314, H330,
Inhalation Très toxique
Peau Très corrosif, Très toxique
Yeux Très corrosif
Ingestion Très toxique
Écotoxicologie
Seuil de l’odorat bas : 0,04 ppm[13]
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Le fluorure d'hydrogène est un gaz incolore de formule chimique HF (un atome d'hydrogène (H) et un atome de fluor (F)). Il a une odeur piquante, il est très corrosif et très facilement liquéfiable.

Théoriquement, le fluorure d'hydrogène devrait être un gaz difficilement liquéfiable or il est liquide à température ambiante. Cette anomalie est due au fait que le fluorure d'hydrogène se présente sous forme dimérisée (HF)2.

Chimie[modifier | modifier le code]

La molécule de fluorure d’hydrogène HF est une molécule diatomique constituée d’un atome d’hydrogène H et d'un atome de fluor F, liés par une liaison simple. Le fluor étant nettement plus électronégatif que l’hydrogène, la liaison est très polarisée. En conséquence, la molécule porte un moment dipolaire important, avec une charge partielle négative δ- portée par l’atome de fluor et une charge partielle positive δ+ portée par l’atome d’hydrogène. Le fluorure d’hydrogène est donc une molécule polaire. Elle est très soluble dans l’eau et dans les solvants polaires. La dissolution du fluorure d'hydrogène dans l'eau est une réaction exothermique violente qui doit être réalisée avec précaution, car des projections peuvent avoir lieu.

Préparation[modifier | modifier le code]

Le fluorure d'hydrogène est synthétisé à partir de fluorure de calcium mélangé à de l'acide sulfurique.

CaF2 + H2SO4 → CaSO4 + 2 HF

Les vapeurs obtenues par cette réaction sont un mélange de fluorure d'hydrogène, d'acide sulfurique et d'autres produits en faible quantité. Le fluorure d'hydrogène peut être isolé par distillation.

Il peut aussi être synthétisé par oxydation de l'eau par le difluor, avec comme intermédiaire l'acide hypofluoreux. Ce dernier, très instable, se décompose spontanément de façon explosive en fluorure d'hydrogène et dioxygène.

Utilisation[modifier | modifier le code]

Le fluorure d'hydrogène est un précurseur important dans la synthèse de nombreux composés comme les produits pharmaceutiques et les polymères (Teflon). Le fluorure d'hydrogène est aussi très utilisé dans l'industrie pétrolière et dans la composition de superacides.

Sécurité[modifier | modifier le code]

Le fluorure d'hydrogène est un gaz ininflammable mais il réagit avec la plupart des métaux en présence d'humidité pour former du dihydrogène, un gaz très inflammable. La réaction avec les alcalis peut être très violente.

Le fluorure d'hydrogène est un gaz plus lourd que l'air et il peut s'accumuler sous le sol ou dans des endroits confinés. Il doit être stocké dans un endroit ventilé afin d'éviter des risques. Dans une atmosphère humide, il dégage des vapeurs blanches. L'absorption excessive d'ions fluorure peut provoquer une fluorose aiguë.

Il réagit aussi avec l'eau pour former de l'acide fluorhydrique, un acide très corrosif. Ce produit ne doit pas être rejeté dans l'environnement car il modifie le pH de l'eau.

Liens externes[modifier | modifier le code]

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Références[modifier | modifier le code]

  1. a, b, c, d, e et f FLUORURE D'HYDROGENE, fiche de sécurité du Programme International sur la Sécurité des Substances Chimiques, consultée le 9 mai 2009
  2. (en) David R. Lide, Handbook of chemistry and physics, CRC,‎ 16 juin 2008, 89e éd., 2736 p. (ISBN 142006679X et 978-1420066791), p. 9-50
  3. a, b et c (en) Yitzhak Marcus, The Properties of Solvents, vol. 4, England, John Wiley & Sons Ltd,‎ 1999, 239 p. (ISBN 0-471-98369-1)
  4. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  5. a, b et c (en) Robert H. Perry et Donald W. Green, Perry's Chemical Engineers' Handbook, USA, McGraw-Hill,‎ 1997, 7e éd., 2400 p. (ISBN 0-07-049841-5), p. 2-50
  6. « Properties of Various Gases », sur flexwareinc.com (consulté le 12 avril 2010)
  7. a, b, c, d, e, f et g Usuel de chimie générale et minérale - M.Bernard - F.Busnot - Dunod - 1984
  8. (en) David R. Lide, Handbook of chemistry and physics, CRC,‎ 2008, 89e éd., 2736 p. (ISBN 9781420066791), p. 10-205
  9. « fluorure d'hydrogene » sur ESIS, consulté le 11 février 2009
  10. Entrée du numéro CAS « 7664-39-3 » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 27 novembre 2008 (JavaScript nécessaire)
  11. « Fluorure d'hydrogène » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 25 avril 2009
  12. Numéro index 009-002-00-6 dans le tableau 3.1 de l'annexe VI du règlement CE N° 1272/2008 (16 décembre 2008)
  13. « Hydrogen fluoride », sur hazmap.nlm.nih.gov (consulté le 14 novembre 2009)