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2026-01-23T20:40:55Z

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{{Infobox Chemikalie
| Strukturformel = [[Datei:Hydrogen fluoride Structural Formula V1.svg|80px|Struktur von Fluorwasserstoff]]
| Name = Fluorwasserstoff
| Andere Namen = * Hydrogenfluorid ([[IUPAC-Nomenklatur|IUPAC]])
* Fluorwasserstoffgas
* Fluoran
| Summenformel = HF
| CAS = {{CASRN|7664-39-3}}
| EG-Nummer = 231-634-8
| ECHA-ID = 100.028.759
| PubChem = 14917
| ChemSpider =
| DrugBank = DB11072
| Beschreibung = farbloses Gas mit stechendem Geruch<ref name="GESTIS"/>
| Molare Masse = 20,00 g·[[mol]]−1
| Aggregat = gasförmig
| Dichte = * 0,968 g·ml−1 (Flüssigkeit am Siedepunkt)<ref name="GESTIS"/>
* 0,92 g·l−1 (Gasdichte)<ref name="GESTIS"/>
| Schmelzpunkt = −83,37 [[Grad Celsius|°C]]<ref name="GESTIS"/>
| Siedepunkt = 19,5 °C<ref name="GESTIS"/>
| Dampfdruck = 1031 h[[Pascal (Einheit)|Pa]] (20 °C)<ref name="GESTIS"/>
| pKs = 3,2<ref>{{Holleman-Wiberg|Auflage=102.|Startseite=?}}</ref>
| Löslichkeit = mischbar mit Wasser<ref name="GESTIS"/>
| CLH = {{CLH-ECHA|ID=100.028.759|Name=Hydrogen fluoride|Abruf=2016-02-01}}
| Quelle GHS-Kz = <ref name="GESTIS">{{GESTIS|Name=Fluorwasserstoff, wasserfrei|ZVG=1040|CAS=7664-39-3|Abruf=2025-01-10}}</ref>
| GHS-Piktogramme = {{GHS-Piktogramme|06|05}}
| GHS-Signalwort = Gefahr
| H = {{H-Sätze|300|310|330|314}}
| EUH = {{EUH-Sätze|-}}
| P = {{P-Sätze|260|262|280|303+361+353|304+340|305+351+338}}
| Quelle P = <ref name="GESTIS"/>
| MAK = [[Deutsche Forschungsgemeinschaft|DFG]]/Schweiz: 1 ml·m−3 bzw. 0,83 mg·m−3<ref name="GESTIS"/><ref>{{SUVA-MAK |Name=Fluorwasserstoff |CAS-Nummer=7664-39-3 |Abruf=2015-11-02}}</ref>
}}

'''Fluorwasserstoff''' ist eine [[Anorganik|anorganisch]]e Verbindung aus der Gruppe der [[Halogenwasserstoff]]en. Bei Zimmertemperatur liegt sie als farbloses, stechend riechendes, sehr giftiges [[Gas]] vor, das eine geringere Dichte als [[Luft]] hat. Es ist [[Hygroskopie|hygroskopisch]] und dehydratisiert viele Stoffe. In der wasserfreien Form liegt es unterhalb des Siedepunktes von 19,51 °C als rauchende Flüssigkeit vor.

Fluorwasserstoff ist in jedem Verhältnis mit Wasser mischbar und reagiert dabei [[Säure|sauer]]. Die wässrige Lösung ist als Fluorwasserstoffsäure oder [[Flusssäure]] bekannt.

== Gewinnung und Darstellung ==

Um Fluorwasserstoff herzustellen, werden zunächst seine Salze, die Fluoride (Beispiel: [[Calciumfluorid]], Flussspat), durch [[Flotation]] auf über 98 % aufkonzentriert und anschließend in auf etwa 200 °C geheizten Drehöfen mit konzentrierter [[Schwefelsäure]] umgesetzt. Dabei gast Fluorwasserstoff aus, welcher kondensiert und die Rohsäure bildet:<ref name="SiedegleichgewichtKaiser">{{Literatur|Autor=V. Kaiser|Titel=Siedegleichgewicht der Fluorwasserstoff‐Gemische HF/SO2 und HF/H2O/HSO3F|Sammelwerk=[[Chemie Ingenieur Technik]]|Band=38|Nummer=2|Datum=1966-02-01|Seiten=151–154|DOI=10.1002/cite.330380210}}</ref>

:<chem>CaF2 + H2SO4 -> CaSO4 + 2HF</chem>

Diese Reaktion findet auch beim Nachweis von Fluoriden mittels der [[Nachweise für Anionen#Fluorid-Anionen|Kriechprobe]] Anwendung.

Durch wiederholte [[Rektifikation (Verfahrenstechnik)|Rektifikation]] wird dann die Reinsäure gewonnen. Die Rektifikation ist notwendig, da die Rohsäure unter anderem noch schwersiedende Bestandteile wie zum Beispiel Wasser und [[Fluorsulfonsäure]] (HSO3F), aber auch leichtsiedendes [[Schwefeldioxid]] enthält.<ref name="SiedegleichgewichtKaiser" />

Fluorwasserstoff fällt außerdem bei der Aluminiumherstellung und beim Brennen von Ziegeln und Feinkeramik an. Auch bei der Gewinnung von Phosphorsäure aus [[Fluorapatit]] entsteht er. Weiterhin wird Fluorwasserstoff bei der Verbrennung von fluorhaltigen Abfällen ([[PTFE]]) oder von fluorhaltigen Brennstoffen wie beispielsweise auch Steinkohle freigesetzt.

== Eigenschaften ==
=== Physikalische Eigenschaften ===
* [[Kritischer Punkt (Thermodynamik)|Kritische Temperatur]]: 188 °C<ref name="GESTIS"/>
* [[Kritischer Druck]]: 6,49 MPa<ref name="GESTIS"/>
* [[Kritische Dichte (Thermodynamik)|Kritische Dichte]]: 0,29 g·cm−3<ref name="GESTIS"/>
* [[Molares Volumen|Molares Normvolumen]]: 21,7 l/mol

=== Chemische Eigenschaften ===
[[Datei:Hydrogen-fluoride-elpot-transparent-3D-balls.png|mini|Partialladungen: positiv, negativ]]
Das chemische Verhalten des Fluorwasserstoffs wird durch die extrem hohe Elektronegativität des [[Fluor]]s geprägt; dessen Wert von 4 auf der [[Elektronegativität#Pauling-Skala|Pauling-Skala]] ist der höchste aller Elemente.
Das Fluorwasserstoffmolekül ist durch einen ausgeprägten [[Dipol (Physik)|Dipolcharakter]] mit starker negativer Partialladung beim Fluor gekennzeichnet. Durch [[Wasserstoffbrücken]] bilden sich [[Oligomer]]e wie etwa (HF)6. HF hat im Vergleich zu seinem höheren analogen HCl einen relativ hohen Siedepunkt von 19,5 °C; HCl siedet demgegenüber bei −85,0 °C. Dieses Phänomen ist – wie beim Wasser – auf die Wasserstoffbrücken-Bindungen zurückzuführen.

==== Reaktionen als Säure ====
Wässrige HF-Lösung, die Flusssäure, ist eine schwache Säure; jedoch ist wasserfreier Fluorwasserstoff eine sehr starke [[Säure-Base-Konzepte#Definition nach Brønsted und Lowry|Protonsäure]]<ref name="Ralf Alsfasser, [[Erwin Riedel]], H. J. Meyer">{{Literatur | Autor = Ralf Alsfasser, Erwin Riedel, H. J. Meyer | Titel = Moderne Anorganische Chemie | Verlag = Walter de Gruyter | ISBN = 311019060-5 | Jahr = 2007 | Online = {{Google Buch | BuchID = HwY4be5bH_sC | Seite = 104 }} | Seiten = 104 }}</ref> und [[Protolyse#Autoprotolyse in nichtwässrigen Lösungen|autoprotolysiert]] folgendermaßen:

:<chem>3HF <=> H2F^+ + HF2^-</chem>

Fluorwasserstoff ätzt Silikatglas und reagiert mit anderen [[Silikate]]n zu gasförmigem [[Siliciumtetrafluorid]]:
:<chem>SiO2 + 4HF <=> SiF4 + 2H2O</chem>

In einer wässrigen Lösung von Fluorwasserstoff ist Schwefelsäure nicht beständig und bildet nach der Abspaltung von Wasser Fluorsulfonsäure:<ref name="SiedegleichgewichtKaiser" />

:<chem>H2SO4 + HF -> HSO3F + H2O</chem>

Fluorwasserstoff zeigt innerhalb der Reihe der Halogenwasserstoffe die schwächste Neigung zur Dissoziation in Wasser. Gegenüber den übrigen Halogenwasserstoffen, die unter Bildung von [[Oxonium]]-Ionen (H3O+) und ihrer entsprechenden Gegenionen vollständig dissoziieren, liegt in der Flusssäure ein Gemisch verschiedener fluoridhaltiger Ionen vor.

==== Fluorwasserstofflagerung ====

Reiner gasförmiger Fluorwasserstoff kann in Tankwaggons aus Eisen transportiert werden, da sich die Oberfläche des Eisens mit einer Fluoridschicht überzieht, die das Material gegen weiteren Angriff schützt. Für Ventile, Rohrleitungen und Apparaturen wird auch [[Monel]]metall (eine Nickel-Kupfer-Legierung) verwendet. Die wässrigen Lösungen dagegen würden das Eisen aufgrund des Anlösens der Fluoridschicht tiefgreifend oxidieren. Daher wird Flusssäure in Kunststofftanks transportiert.

==== Fluorwasserstoff als Feststoff ====
Fluorwasserstoff als Feststoff besteht aus [[Orthorhombisches Kristallsystem|orthorhombischen Kristallen]] mit Ketten, die im Zick-Zack-Muster angeordnet sind. Die HF-Moleküle haben eine H–F-Bindungslänge von 95 [[Pikometer|pm]], die benachbarten Moleküle haben einen intermolekularen H–F-Abstand von 155 pm.<ref>Johnson, M. W.; Sándor, E.; Arzi, E. ''The Crystal Structure of Deuterium Fluoride'', ''[[Acta Crystallographica]]'', 1975, B31, S. 1998–2003. {{DOI|10.1107/S0567740875006711}}.</ref>
{{Formel
|datei=[[Datei:Hydrogen-fluoride-solid-2D-dimensions.svg|rahmenlos|hochkant=1.8|zentriert|Die Kettenstruktur von kristallinem HF]]
|text=Die Kettenstruktur von kristallinem HF
|style=center}}

== Verwendung ==
Fluorwasserstoff findet Verwendung bei der Herstellung von [[Fluorkohlenwasserstoffe]]n, [[Aluminiumfluorid]], synthetischem [[Kryolith]] (Eisstein, Na3[AlF6]), [[Uranhexafluorid]], anderen Fluorverbindungen, [[Flusssäure]], beim Herstellungsprozess von [[Tenside]]n und in der [[Farbstoff]]chemie.
Bei der [[Elektrolyse]] von Fluorwasserstoff entsteht unter bestimmten Bedingungen elementares Fluor (F2).

Fluorwasserstoff wird als [[Katalysator]] bei der [[Motorenbenzin|Benzinherstellung]], als Lösungsmittel, in der organischen Chemie für die Substitution mit Fluor und in der Tieftemperaturtechnik eingesetzt.

Fluorwasserstoff wurde in den 1950er und 1960er Jahren zur [[Holzschutzmittel|Holzschutzbehandlung]] z. B. von [[Dachstuhl|Dachstühlen]] eingesetzt, Handelsname z. B. "Osmol WB4".

== Biologische Bedeutung ==
Der Hauptaufnahmeweg für Fluorwasserstoff verläuft über die [[Atemwege]] und über die [[Haut]].
Aufgrund der hohen Hygroskopizität dürfte es nur in Extremfällen zum Einatmen von gasförmigem Fluorwasserstoff kommen, bei der aber mit nahezu vollständiger [[Resorption]] in den oberen Atemwegen zu rechnen ist.
Viel häufiger tritt die Resorption von wässrigen Lösungen von Fluorwasserstoff (Fluorwasserstoffsäure oder Flusssäure) über die Haut auf. Die Haut stellt bei der Aufnahme kein Hindernis dar.
Mit einer versehentlichen oralen Aufnahme ist aus physikalisch-chemischen Gründen und wegen des äußerst stechenden Geruches nicht zu rechnen.
Wässrige Lösungen werden vollständig resorbiert. Der Vorgang kann durch eventuellen Mageninhalt verlangsamt werden.

Kontakt mit Fluorwasserstoff hat stark ätzende Wirkung auf Haut und [[Schleimhaut|Schleimhäute]], insbesondere des [[Auge]]s. Dabei muss beachtet werden, dass die Symptome mit bis zu 24 Stunden Verzögerung auftreten können. Erste Hilfe bei Hautkontakt ist die unmittelbare Behandlung mit [[Calciumgluconat]]-Gel.<ref name="Sigma">{{Sigma-Aldrich|SIAL|47582|Name=Hydrogen fluoride|Abruf=2015-05-18}}</ref><ref name="roemppHF">{{RömppOnline|ID=RD-06-01504|Name=Flußsäure|Abruf=2013-11-13}}</ref> Durch Aufnahme in den Organismus kommt es zur erheblichen Beeinflussung [[Biochemie|biochemischer]] [[Stoffwechsel]]vorgänge durch [[Enzymhemmung]]. Chronische Auswirkungen umfassen die Schädigung des [[Skelett]]s und der Haut sowie Beeinträchtigung der [[Lunge]]nfunktion.

== Weblinks ==
* {{DNB-Portal|4154877-2}}
* {{ YouTube | id = BzF5KixkYkA&t=640s | titel = ZDF Studienprogramm Chemie Folge 15 Fundort Salze: Die Halogene / Reaktion von Wasserstoff mit Fluor }}.

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Navigationsleiste Halogenwasserstoffe}}
{{Normdaten|TYP=s|GND=4154877-2|LCCN=sh85063425}}

[[Kategorie:Fluorverbindung]]
[[Kategorie:Wasserstoffverbindung]]

Fluorwasserstoff - Versionsgeschichte

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