cel mai puternic acid din lume este acidul fluoroantimonic, unul dintre superacizi. Superacizii sunt atât de puternici încât nici măcar nu sunt măsurați folosind scalele pH sau pKA obișnuite. Iată o privire asupra acidului fluoroantimonic și a altor superacizi și a modului în care funcționează.
Ce Sunt Superacizii?
un superacid este un acid puternic cu o aciditate mai mare decât cea a acidului sulfuric pur. Chimiștii descriu rezistența superacidelor folosind funcția de aciditate Hammett (H0) sau alte funcții speciale de aciditate, deoarece scara pH se aplică numai soluțiilor apoase diluate.
cum funcționează Superacizii
multe superacide se formează prin amestecarea unui acid Brin și a unui acid Lewis. Acidul Lewis leagă și stabilizează anionul format prin disocierea acidului br. Aceasta elimină un acceptor de protoni, făcând acidul un donator de protoni mai bun.
puteți auzi că superacizii au protoni „goi” sau „nelegați”, dar acest lucru nu este adevărat. Acidul donează protoni substanțelor care în mod normal nu le acceptă, dar inițial protonii sunt legați de moleculele din acid și nu plutesc liber. Cu toate acestea, acești protoni se mișcă rapid între un acceptor de protoni și următorul. Ceea ce se întâmplă este că superacidul este un acceptor de protoni extrem de slab. Deci, este mai ușor pentru un proton să se atașeze de cealaltă substanță decât să se întoarcă la acid.
cel mai puternic Acid din lume
cel mai puternic acid din lume este superacidul numit acid fluoroantimonic (HSbF6). Este de peste un miliard de ori mai puternic decât acidul sulfuric pur. Cu alte cuvinte, acidul fluoroantimonic donează protoni de aproximativ un miliard de ori mai buni decât acidul sulfuric.
amestecarea unor cantități egale de fluorură de hidrogen (HF) și pentafluorură de antimoniu (HSbF6) face cel mai puternic acid fluoroantimonic, dar și alte amestecuri produc un superacid.
HF + SbF5 h+ SbF6 –
acidul Fluoroantimonic este ceva urât. Este foarte coroziv și eliberează vapori toxici. Se descompune exploziv în apă, deci se găsește doar în soluții de acid fluorhidric. Acidul Fluoroantimonic se descompune cu căldură pentru a elibera gaz de fluorură de hidrogen. Acidul protonează sticla, majoritatea materialelor plastice și țesutul uman.
acizii Carboranici
acidul Fluoroantimonic rezultă dintr-un amestec de acizi, dar acizii carboranici sunt acizi solo. H0 al acizilor carboranici este de cel puțin -18, dar natura moleculei de acid face dificilă calcularea rezistenței sale. Acizii carboranici pot fi chiar mai puternici decât acidul fluoroantimonic. Sunt singurii acizi capabili să protoneze C60 și dioxidul de carbon. În ciuda rezistenței lor, acizii carboranici nu sunt corozivi. Ele nu ard pielea și pot fi depozitate în recipiente obișnuite.
lista Superacizilor
Superacizii au aciditate mai mare decât acidul sulfuric, care are o activitate Hammett de -11,9 (H0 = -11,9). Deci, superacizii au H0 < -12. PH-ul acidului sulfuric 12M este negativ folosind ecuația Henderson-Hasselbalch. În timp ce ecuația folosește ipoteze care nu se aplică superacizilor, ați putea spune că superacizii au toate valori negative ale pH-ului.
| nume | Formula | H0 |
| acid Fluoroantimonic | HF:SbF5 | Between -21 and -23 |
| Magic acid | HSO3F:SbF5 | -19.2 |
| Carborane acids | H(HCB11X11) | around -18 |
| Fluoroboric acid | HF:BF3 | -16.6 |
| Fluorosulfuric acid | FSO3H | -15.1 |
| Hydrogen fluoride | HF | -15.1 |
| Trifluoromethanesulfonic acid (Triflic acid) | CF3SO3H | -14.9 |
| acid percloric | HClO4 | -13 |
| acid Sulfuric | H2SO4 | -11.9 |
cum sunt stocate Superacidele?
nu există un material de container unic pentru superacizi. Este sigur să depozitați acizi carboranici în sticlă. Acidul Fluorosulfuric și acidul fluoroantimonic se consumă prin sticlă și plastic normal. Acestea necesită recipiente din politetrafluoretilenă (Teflon). Combinația de carbon cu fluor protejează împotriva atacului acid.
utilizările celor mai puternici acizi
de ce ar folosi cineva un acid atât de puternic, cu atât mai puțin unul la fel de toxic și coroziv ca acidul fluoroantimonic? Acești acizi nu sunt utilizați în viața de zi cu zi sau chiar într-un laborator normal de chimie. Mai degrabă, ei găsesc uz în chimia organică și ingineria chimică pentru a protona compuși care nu acceptă în mod normal protoni. De asemenea, ele sunt utile deoarece lucrează în solvenți în afară de apă.
Superacizii sunt catalizatori în petrochimie. Forme solide de acizi benzen Alchilat cu propenă și etenă și clorobenzen acilat. Reacții ca aceasta ajută la producerea benzinei cu cifră octanică ridicată și la sintetizarea materialelor plastice. Superacizii sunt folosiți pentru fabricarea explozivilor, fabricarea eterilor și olefinelor, etcharea sticlei, izomerizarea hidrocarburilor și stabilizarea carbocațiilor.