フッ化水素の化学的性質と応用に関する総合解説

フッ化水素（フッかすいそ、弗化水素、hydrogen fluoride）とは、水素とフッ素からなる無機化合物であり、分子式 HF で表される無色の気体または液体である。水溶液はフッ化水素酸（hydroclimatic acid、通常はフッ酸と呼ばれる）として知られており、日本の毒物及び劇物取締法においては医薬用外毒物に指定されている。

製法

フッ化水素は、主に蛍石（主成分はフッ化カルシウム $ ext{CaF}_2$）と濃硫酸を混合して加熱することによって製造される。

また、水にフッ素を反応させると激しく反応し、フッ化水素と酸素が生じる反応様式をとる。

性質と分子構造

融点はおよそ -84 ℃、沸点は 19.54 ℃ であり、常温付近では気体または液体として存在する。他のハロゲン化水素と比較して、F-H結合エネルギーが大きいため電離しづらく、希薄水溶液中では弱酸として振る舞う。

ガラスとの反応

フッ化物イオンの高い求核性と、ケイ素原子との強い結合形成、およびケイ酸骨格へのプロトン化の相互作用により、ガラス等に含まれる二酸化ケイ素 ($ ext{SiO}_2$) を腐食させる反応を起こす。