氟化氢根

氟化氢根，是化学式为HF2−的离子。这个中心对称的三原子阴离子具有已知最强的氢键，F-H键键长为114pm[1]，键能大于155 kJ mol−1[2]。一个分子轨道图显示，三个原子形成了一个三中心四电子键[3]。需要注意的是，氢、氟按1:2结合的化合物HF2是不存在的。根据等电子体假设，HeF2也是不存在的。而氟氦阴离子FHeO−的存在性是值得怀疑的。

氟化氢根
别名 Hydrogen(difluoride)
Bifluoride anion
Hydrogen difluoride anion
识别
CAS号 18130-74-0  checkY
ChemSpider 35308425
SMILES
 
  • F[H][F-]
InChI
 
  • 1S/F2H/c1-3-2/q-1
InChIKey LJRMFMQHZAVYNS-UHFFFAOYSA-N
性质
化学式 HF2
摩尔质量 39 g·mol−1
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

盐

一些含有HF2−的盐是常见的, 例子包括氟化氢钾（KHF2），以及[NH4][HF2]。许多盐被称作氟化物（例如 四正丁基氟化铵）能分解产生氟化氢。

无水氟化氢的自偶电离

氟化氢根的存在可以解释无水氟化氢异常强的酸性，自偶电离的方式类似于水。电离平衡可以表示为：

HF H+ + F−

然而，无论H+还是F−都是被HF溶剂化的，所以更好的表示为：

3HF H2F+(HF) + HF2−(HF)

参考资料
  1. Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. 2nd. Oxford:Butterworth-Heinemann. 1997. ISBN 0-7506-3365-4.
  2. Emsley, J., "Very Strong Hydrogen Bonds", Chemical Society Reviews, 1980, 9, 91-124.
  3. Pimentel, G. C. The Bonding of Trihalide and Bifluoride Ions by the Molecular Orbital Method. J. Chem. Phys. 1951, 19, 446-448. doi:10.1063/1.1748245
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