verdens stærkeste syre-Superaciderne

verdens stærkeste syre er fluorantimonsyre, en af superaciderne. Superacider er så kraftige, at de ikke engang måles ved hjælp af de almindelige pH-eller pKA-skalaer. Her er et kig på fluoroantimonsyre og andre superacider, og hvordan de virker.

Hvad Er Superacider?

en supersyre er en stærk syre med en surhed, der er større end ren svovlsyre. Kemikere beskriver superacid styrke ved hjælp af Hammett surhedsfunktion (H0) eller andre specielle surhedsfunktioner, fordi pH-skalaen kun gælder for fortyndede vandige opløsninger.

hvordan Supersyrer virker

mange supersyrer dannes ved at blande en br-Karpin-syre og en Livi-syre. Syren binder og stabiliserer den anion, der dannes ved dissociation af BR-Karrnstedsyren. Dette fjerner en protonacceptor, hvilket gør syren til en bedre protondonor.

du kan høre superacider har “nøgne” eller “ubundne” protoner, men det er ikke sandt. Syren donerer protoner til stoffer, der normalt ikke accepterer dem, men oprindeligt er protonerne bundet til molekyler i syren og flyder ikke frit. Imidlertid bevæger disse protoner sig hurtigt mellem en protonacceptor og den næste. Hvad der sker er, at superacid er en ekstremt dårlig protonacceptor. Så det er lettere for en proton at fastgøre til det andet stof end at vende tilbage til syren.

verdens stærkeste syre

verdens stærkeste syre er superacid kaldet fluoroantimonsyre (HSbF6). Det er over en milliard gange stærkere end ren svovlsyre. Med andre ord donerer fluorantimonsyre protoner omkring en milliard gange bedre end svovlsyre.

blanding af lige store mængder hydrogenfluorid (HF) og antimon pentafluorid (HSbF6) gør den mest potente fluorantimonsyre, men andre blandinger giver også en supersyre.
Hf + SbF5 liter H+ SbF6–

Fluoroantimonsyre er grimme ting. Det er meget ætsende og frigiver giftige dampe. Det nedbrydes eksplosivt i vand, så det finder kun anvendelse i flussyreopløsninger. Fluoroantimonsyre nedbrydes med varme for at frigive hydrogenfluoridgas. Syren protonerer glas, mest plast og humant væv.

Carboransyrerne

Fluorantimonsyre er resultatet af en blanding af syrer, men carboransyrerne er solosyrer. H0 af carboransyrerne er mindst -18, men arten af syremolekylet gør det vanskeligt at beregne dets styrke. Carboran syrer kan være endnu stærkere end fluorantimonsyre. De er de eneste syrer, der er i stand til at protonere C60 og kulsyre. På trods af deres styrke er carboransyrerne ikke ætsende. De brænder ikke huden og kan opbevares i almindelige beholdere.

liste over Superacider

Superacider har surhed større end svovlsyre, som har en Hammett-aktivitet på -11,9 (H0 = -11,9). Så superacider har H0 < -12. PH på 12m svovlsyre er negativ ved hjælp af Henderson-Hasselbalch-ligningen. Mens ligningen bruger antagelser, der ikke gælder for superacider, kan man sige, at superaciderne alle har negative pH-værdier.

Hvordan opbevares Superacider?

der er ikke noget containermateriale, der passer til alle, til superaciderne. Det er sikkert at opbevare carboran syrer i glas. Fluorosvovlsyre og fluoroantimonsyre spiser gennem glas og normal plast. De kræver polytetrafluorethylen (Teflon) beholdere. Kombinationen af kulstof med fluor beskytter mod syreangreb.

anvendelse af de stærkeste syrer

hvorfor skulle nogen bruge en så stærk syre, meget mindre en så giftig og ætsende som fluorantimonsyre? Disse syrer bruges ikke i det daglige liv eller endda et normalt kemilaboratorium. Snarere finder de anvendelse i organisk kemi og Kemiteknik til protonatforbindelser, der normalt ikke accepterer protoner. De er også nyttige, fordi de arbejder i opløsningsmidler udover vand.

Superacider er katalysatorer i petrokemi. I de fleste tilfælde er det ikke nødvendigt at bruge et stof, der er i stand til at behandle det. Reaktioner som denne hjælper med at producere højoktanbrændstof og syntetisere plast. Superacider bruges til at fremstille sprængstoffer, fremstille ethere og olefiner, ætse glas, isomerisere kulbrinter og stabilisere carbocations.