El ácido hexafluorosilícico es un compuesto inorgánico con la fórmula química H
2SiF
6también escrito como (H
3O)
2[SiF
6] . Es un líquido incoloro que se encuentra principalmente como solución acuosa diluida, a partir de ahí, también se propone la segunda notación química. El ácido hexafluorosilícico tiene un distintivo sabor agrio y olor acre. Se produce de forma natural a gran escala en los volcanes. [1] [2] Se fabrica como coproducto en la producción de fertilizantes fosfatados. El ácido hexafluorosilícico resultante se consume casi exclusivamente como precursor del trifluoruro de aluminio y la criolita sintética , que se utilizan en el procesamiento del aluminio. Las sales derivadas del ácido hexafluorosilícico se denominan hexafluorosilicatos .
Generalmente se asume que el ácido hexafluorosilícico consiste en iones de oxonio cargados equilibrados por dianiones de hexafluorosilicato, así como por agua. En solución acuosa, el catión hidronio (H 3 O + ) se equipara tradicionalmente con un protón solvatado y, como tal, la fórmula de este compuesto a menudo se escribe como H
2SiF
6. Ampliando esa metáfora, el compuesto aislado se escribe entonces como H
2SiF
6· 2H
2O , o (H
3O)
2SiF
6La situación es similar a la del ácido cloroplatínico , ácido fluorobórico y ácido hexafluorofosfórico . El hexafluorosilicato es un anión octaédrico; las distancias de enlace Si-F son 1,71 Å . [3] El ácido hexafluorosilícico solo está disponible comercialmente como solución. [4]
El fluoruro de hidrógeno químico básico se produce a partir de fluorita mediante tratamiento con ácido sulfúrico . [5] Como subproducto, se producen aproximadamente 50 kg de (H 3 O) 2 SiF 6 por tonelada de HF debido a reacciones que involucran impurezas minerales que contienen sílice. El (H 3 O) 2 SiF 6 también se produce como un subproducto de la producción de ácido fosfórico a partir de apatita y fluorapatita . Una vez más, parte del HF reacciona a su vez con los minerales de silicato, que son un constituyente inevitable de la materia prima mineral, para dartetrafluoruro de silicio . Así formado, el tetrafluoruro de silicio reacciona más con HF. El proceso neto se puede describir como: [6]
El ácido hexafluorosilícico también se puede producir tratando tetrafluoruro de silicio con ácido fluorhídrico.
En agua, el ácido hexafluorosilícico se hidroliza fácilmente a ácido fluorhídrico y diversas formas de sílice amorfa e hidratada ("SiO 2 "). A la concentración normalmente utilizada para la fluoración del agua, se produce una hidrólisis del 99% y el pH desciende. La tasa de hidrólisis aumenta con el pH. Al pH del agua potable, el grado de hidrólisis es esencialmente del 100%. [7]
La neutralización de soluciones de ácido hexafluorosilícico con bases de metales alcalinos produce las correspondientes sales de fluorosilicatos de metales alcalinos: