Care este cel mai puternic superacid din lume?

Este posibil să credeți că acidul din sângele extraterestru din filmul popular este destul de îndepărtat, dar adevărul este că există un acid care este chiar mai coroziv! Aflați despre cel mai puternic superacid al cuvântului: acidul fluoroantimonic. 

Cel mai puternic Superacid

Cel mai puternic superacid din lume este acidul fluoroantimonic, HSbF₆. Se formează amestecând fluorură de hidrogen (HF) și pentafluorură de antimoniu (SbF)₅). Diferite amestecuri produc superacidul, dar amestecarea raporturilor egale dintre cei doi acizi produce cel mai puternic superacid cunoscut de om.

Proprietățile acidului fluoroantimonic Superacid

• Se descompun rapid și exploziv la contactul cu apa. Din cauza acestei proprietăți, acidul fluoroantimonic nu poate fi utilizat în soluție apoasă. Se folosește doar într-o soluție de acid fluorhidric.
• Evoluează vapori foarte toxici. Odată cu creșterea temperaturii, acidul fluoroantimonic se descompune și generează fluorură de hidrogen gaz (acid fluorhidric).
• Acidul fluoroantimonic este de 2 × 10¹⁹ (20 chintillion) de ori mai puternic decât 100% acid sulfuric. Acidul fluoroantimonic are un H₀ (Funcția de aciditate a lui Hammett) valoarea -31,3.
• Disolvă sticla și multe alte materiale și protonează aproape toți compușii organici (cum ar fi tot ceea ce există în corpul tău). Acest acid se păstrează în containere din PTFE (politetrafluoroetilenă).

Pentru ce se folosește?

Dacă este atât de toxic și periculos, de ce ar vrea cineva să aibă acid fluoroantimonic? Răspunsul constă în proprietățile sale extreme. Acidul fluoroantimonic este utilizat în inginerie chimică și chimie organică pentru a protona compuși organici, indiferent de solventul lor. De exemplu, acidul poate fi utilizat pentru a îndepărta H₂ din izobutan și metan din neopentan. Este utilizat ca catalizator pentru alchilări și acilări în petrochimie. Superacidele, în general, sunt utilizate pentru sintetizarea și caracterizarea carbocărilor.

Reacția dintre acidul fluorhidric și pentafluorura de antimoniu

Reacția dintre fluorura de hidrogen și pentrafluorura de antimoniu care formează acid fluoroantimonic este exotermică.

HF + SbF₅ → H⁺ SBF₆^-

Ionul de hidrogen (proton) se atașează de fluor printr-o legătură dipolară foarte slabă. Legătura slabă indică aciditatea extremă a acidului fluoroantimonic, permițând protonului să sară între clusterele anionice.

Ce face ca acidul fluoroantimonic să fie superacid?

Un superacid este orice acid care este mai puternic decât acidul sulfuric pur, H₂ASA DE₄. Prin mai puternic, înseamnă că un superacid donează mai mulți protoni sau ioni de hidrogen în apă sau are o funcție de aciditate Hammet H₀ mai mic de -12. Funcția de aciditate Hammet pentru acidul fluorantimonic este H₀ = -28.

Alte Superacide

Alte superacide includ superacidele carborane [de exemplu, H (CHB)₁₁CI₁₁)] și acid fluorosulfuric (HFSO₃). Supracidele carbohidraților pot fi considerate cel mai puternic acid solo din lume, deoarece acidul fluoroantimonic este de fapt un amestec de acid fluorhidric și pentafluorură de antimoniu. Carborane are valoarea pH -18. Spre deosebire de acidul fluorosulfuric și acidul fluoroantimonic, acizii carborani sunt atât de noncorozivi încât pot fi manipulați cu pielea goală. Teflonul, stratul antiaderent care se găsește adesea pe vase, poate conține carborant. Acizii carbohidrați sunt de asemenea relativ neobișnuiți, așa că este puțin probabil ca un student în chimie să întâlnească unul dintre ei.

Cea mai puternică rambursare cu cheie superacidă

• Un superacid are o aciditate mai mare decât cea a acidului sulfuric pur.
• Cel mai puternic superacid din lume este acidul fluoroantimonic.
• Acidul fluoroantimonic este un amestec de acid fluorhidric și pentafluorură de antimoniu.
• Supraracidele carbonane sunt cei mai puternici acizi solari.

surse

• Sala NF, Conant JB (1927). "Un studiu al soluțiilor Superacid". Journal of the American Chemical Society. 49 (12): 3062 & ndash, 70. doi: 10.1021 / ja01411a010
• Herlem, Michel (1977). "Reacțiile în mediile superacide se datorează protonilor sau unor specii oxidante puternice, cum ar fi SO3 sau SbF5?". Chimie pură și aplicată. 49: 107-113. doi: 10.1351 / pac197749010107