Acide hexafluorosilicique — Wikipédia

Acide hexafluorosilicique
Structure de l'acide hexafluorosilicique
Identification
Synonymes	acide fluorosilicique, acide fluosilicique
No CAS	16961-83-4
No ECHA	100.037.289
No CE	241-034-8
PubChem	21863527
SMILES	[H+].[H+].F[Si-2](F)(F)(F)(F)F PubChem, vue 3D
InChI	Std. InChI : vue 3D InChI=1S/F6Si/c1-7(2,3,4,5)6/q-2/p+2 Std. InChIKey : OHORFAFFMDIQRR-UHFFFAOYSA-P
Apparence	liquide incolore
Propriétés chimiques
Formule	H2F6Si
Masse molaire[1]	144,091 8 ± 0,000 4 g/mol H 1,4 %, F 79,11 %, Si 19,49 %,
Propriétés physiques
T° fusion	19 °C[2] pour une solution aqueuse à 60-70 %, formant des cristaux de dihydrate, −30 °C pour une solution à 35 %
T° ébullition	décomposition à 110 °C[2]
Masse volumique	1,38 g·cm-3[2] à 25 °C
Précautions
SGH[2]
Danger H314, P280, P310 et P305+P351+P338 H314 : Provoque de graves brûlures de la peau et des lésions oculaires P280 : Porter des gants de protection/des vêtements de protection/un équipement de protection des yeux/du visage. P310 : Appeler immédiatement un CENTRE ANTIPOISON ou un médecin. P305+P351+P338 : En cas de contact avec les yeux : rincer avec précaution à l’eau pendant plusieurs minutes. Enlever les lentilles de contact si la victime en porte et si elles peuvent être facilement enlevées. Continuer à rincer.
Transport[2]
80    1778    Code Kemler : 80 : matière corrosive ou présentant un degré mineur de corrosivité Numéro ONU : 1778 : ACIDE FLUOROSILICIQUE Classe : 8 Étiquette : 8 : Matières corrosives Emballage : Groupe d'emballage II : matières moyennement dangereuses ;
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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L'acide hexafluorosilicique (ou fluorosilicique) est un composé chimique de formule H₂SiF₆, qui n'existe jamais à l'état pur mais toujours en solution dans un solvant donneur de protons à pH faible (acide)^[3]. L'eau est le solvant le plus courant, formant une solution aqueuse qui se présente sous la forme d'un liquide incolore contenant le cation hydronium H₃O⁺ et l'anion hexafluorosilicate (ou fluorosilicate) SiF₆²⁻. La distillation d'une solution aqueuse d'acide fluorosilicique dégage ainsi non pas des molécules H₂SiF₆ mais libère plutôt du fluorure d'hydrogène HF, du tétrafluorure de silicium SiF₄ et de la vapeur d'eau H₂O.

Les sels de l'acide hexafluorosilicique sont appelés hexafluorosilicates (ou fluorosilicates) : hexafluorosilicate de sodium, hexafluorosilicate d'ammonium (en), etc.

L'acide fluorosilicique est extrait comme sous-produit de la synthèse de l'acide fluorhydrique HF_(aq) par réaction de l'acide sulfurique H₂SO₄ sur la fluorine, un minéral constitué essentiellement de fluorure de calcium CaF₂ : environ 50 kg de H₂SiF₆ par tonne de fluorure d'hydrogène produite, une partie de celui-ci réagissant avec les minéraux silicatés présents comme impuretés dans la fluorine. De la même manière, l'acide fluorosilicique est également un sous-produit de la synthèse de l'acide phosphorique H₃PO₄ à partir d'apatite et de fluorapatite, HF_(aq) réagissant sur les silicates pour former du tétrafluorure de silicium SiF₄, lequel réagit à son tour avec l'acide fluorhydrique pour donner H₂SiF₆^[4] :

SiO₂ + 4 HF_(aq) → SiF₄ + 2 H₂O,

SiF₄ + 2 HF_(aq) → H₂SiF_{6 (aq)}.

L'acide fluorosilicique peut ainsi être produit directement par l'action de l'acide fluorhydrique HF_(aq) sur le tétrafluorure de silicium SiF₄.

La neutralisation de solutions d'acide fluorosilicique par des bases alcalines conduit à la formation des sels de fluorosilicates alcalins correspondants. L'hydroxyde de sodium NaOH agissant sur de l'acide fluorosilicique H₂SiF_{6 (aq)} donne ainsi du fluorosilicate de sodium Na₂SiF₆ :

H₂SiF_{6 (aq)} + 2 NaOH → Na₂SiF₆ + 2 H₂O.

Cette réaction de neutralisation doit demeurer ménagée car l'excès de base conduit à l'hydrolyse du fluorosilicate :

Na₂SiF₆ + 4 NaOH → 6 NaF + SiO₂ + 2 H₂O.

On produit les autres fluorosilicates de la même façon, tel que le fluorosilicate d'ammonium (en) (NH₄)₂SiF₆.

L'acide fluorosilicique est essentiellement converti en fluorure d'aluminium AlF₃ et en cryolite Na₃AlF₆. Ces composés sont essentiels dans la conversion des minerais d'aluminium (bauxite) en aluminium métallique. La formation du fluorure d'aluminium s'écrit :

H₂SiF_{6 (aq)} + Al₂O₃ → 2 AlF₃ + SiO₂ + H₂O.

Il est également converti en un ensemble de sels d'hexafluorosilicate aux utilisations variées : le fluorosilicate de potassium K₂SiF₆ est utilisé dans la production de porcelaines, celui d'ammonium (NH₄)₂SiF₆ comme désinfectant et dans la gravure sur verre, celui de magnésium MgSiF₆ comme insecticide et dans la production de bétons spéciaux, celui de baryum BaSiF₆ dans la production de matériaux phosphorescents, celui de sodium Na₂SiF₆ principalement pour la fluoration de l'eau, celui de plomb PbSiF₆ dans la purification de ce métal par électrolyse, etc.

Par ailleurs, l'acide fluorosilicique est un réactif utilisé en synthèse organique pour cliver les liaisons Si–O des éthers de silyle.

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