Acide hexafluorosilicique

Modèle:Infobox Chimie L'acide hexafluorosilicique (ou fluorosilicique) est un composé chimique de formule Modèle:Fchim, qui n'existe jamais à l'état pur mais toujours en solution dans un solvant donneur de protons à pH faible (acide). 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 Modèle:Fchim et l'anion hexafluorosilicate (ou fluorosilicate) Modèle:Fchim. La distillation d'une solution aqueuse d'acide fluorosilicique dégage ainsi non pas des molécules Modèle:Fchim mais libère plutôt du fluorure d'hydrogène HF, du tétrafluorure de silicium Modèle:Fchim et de la vapeur d'eau Modèle:Fchim.

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

Production et principales réactions chimiques

L'acide fluorosilicique est extrait comme sous-produit de la synthèse de l'acide fluorhydrique Modèle:Fchim par réaction de l'acide sulfurique Modèle:Fchim sur la fluorine, un minéral constitué essentiellement de fluorure de calcium Modèle:Fchim : environ Modèle:Unité/2 de Modèle:Fchim 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 Modèle:Fchim à partir d'apatite et de fluorapatite, [[Acide fluorhydrique|Modèle:Fchim]] réagissant sur les silicates pour former du tétrafluorure de silicium Modèle:Fchim, lequel réagit à son tour avec l'acide fluorhydrique pour donner Modèle:Fchim :

[[Dioxyde de silicium|Modèle:Fchim]] + 4 [[Acide fluorhydrique|Modèle:Fchim]] → [[Tétrafluorure de silicium|Modèle:Fchim]] + 2 [[Eau|Modèle:Fchim]],

[[Tétrafluorure de silicium|Modèle:Fchim]] + 2 [[Acide fluorhydrique|Modèle:Fchim]] → Modèle:Fchim.

L'acide fluorosilicique peut ainsi être produit directement par l'action de l'acide fluorhydrique Modèle:Fchim sur le tétrafluorure de silicium Modèle:Fchim.

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 Modèle:Fchim donne ainsi du fluorosilicate de sodium Modèle:Fchim :

Modèle:Fchim + 2 NaOH → [[Fluorosilicate de sodium|Modèle:Fchim]] + 2 [[Eau|Modèle:Fchim]].

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

[[Fluorosilicate de sodium|Modèle:Fchim]] + 4 NaOH → 6 NaF + [[Dioxyde de silicium|Modèle:Fchim]] + 2 [[Eau|Modèle:Fchim]].

On produit les autres fluorosilicates de la même façon, tel que le Modèle:Lien Modèle:Fchim.

Applications

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

Modèle:Fchim + [[Alumine|Modèle:Fchim]] → 2 [[Fluorure d'aluminium|Modèle:Fchim]] + [[Dioxyde de silicium|Modèle:Fchim]] + [[Eau|Modèle:Fchim]].

Il est également converti en un ensemble de sels d'hexafluorosilicate aux utilisations variées : le fluorosilicate de potassium Modèle:Fchim est utilisé dans la production de porcelaines, celui d'ammonium Modèle:Fchim comme désinfectant et dans la gravure sur verre, celui de magnésium Modèle:Fchim comme insecticide et dans la production de bétons spéciaux, celui de baryum Modèle:Fchim dans la production de matériaux phosphorescents, celui de sodium Modèle:Fchim principalement pour la fluoration de l'eau, celui de plomb Modèle:Fchim 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 Modèle:Nobr des éthers de silyle.