El ácido más fuerte del mundo es el ácido fluoroantimónico, uno de los superácidos. Los superácidos son tan poderosos que ni siquiera se miden con las escalas regulares de pH o pKa. He aquí un vistazo al ácido fluoroantimónico y otros superácidos y cómo funcionan.
¿Qué Son Los Superácidos?
Un superácido es un ácido fuerte con una acidez mayor que la del ácido sulfúrico puro. Los químicos describen la fuerza de superácido usando la función de acidez de Hammett (H0) u otras funciones especiales de acidez porque la escala de pH solo se aplica a soluciones acuosas diluidas.
Cómo funcionan los superácidos
Muchos superácidos se forman mezclando un ácido de Brønsted y un ácido de Lewis. El ácido de Lewis se une y estabiliza el anión formado por la disociación del ácido de Brønsted. Esto elimina un aceptor de protones, haciendo que el ácido sea un mejor donante de protones.
Es posible que escuche que los superácidos tienen protones» desnudos «o» sin unir», pero esto no es cierto. El ácido dona protones a sustancias que normalmente no los aceptan, pero inicialmente los protones están unidos a moléculas en el ácido y no flotan libres. Sin embargo, estos protones se mueven rápidamente entre un aceptador de protones y el siguiente. Lo que sucede es que el superácido es un receptor de protones extremadamente pobre. Por lo tanto, es más fácil que un protón se adhiera a la otra sustancia que regresar al ácido.
El ácido más fuerte del mundo
El ácido más fuerte del mundo es el superácido llamado ácido fluoroantimónico (HSbF6). Es más de mil millones de veces más fuerte que el ácido sulfúrico puro. En otras palabras, el ácido fluoroantimónico dona protones alrededor de mil millones de veces mejor que el ácido sulfúrico.
Mezclar cantidades iguales de fluoruro de hidrógeno (HF) y pentafluoruro de antimonio (HSbF6) produce el ácido fluoroantimónico más potente, pero otras mezclas también producen un superácido.
HF+ SbF5 → H + SbF6–
El ácido fluoroantimónico es algo desagradable. Es altamente corrosivo y libera vapores tóxicos. Se descompone explosivamente en el agua, por lo que solo se usa en soluciones de ácido fluorhídrico. El ácido fluoroantimónico se descompone con calor para liberar gas fluoruro de hidrógeno. El ácido protona el vidrio, la mayoría de los plásticos y el tejido humano.
Los ácidos carboranos
El ácido fluoroantimónico resulta de una mezcla de ácidos, pero los ácidos carboranos son ácidos solos. El H0 de los ácidos carboranos es de al menos -18, pero la naturaleza de la molécula de ácido hace difícil calcular su fuerza. Los ácidos carboranos pueden ser incluso más fuertes que el ácido fluoroantimónico. Son los únicos ácidos capaces de protonar C60 y dióxido de carbono. A pesar de su fuerza, los ácidos carboranos no son corrosivos. No queman la piel y se pueden almacenar en recipientes comunes.
Lista de superácidos
Los superácidos tienen una acidez mayor que el ácido sulfúrico, que tiene una actividad Hammett de -11,9 (H0 = -11,9). Por lo tanto, los superácidos tienen H0 < -12. El pH del ácido sulfúrico de 12 M es negativo usando la ecuación de Henderson-Hasselbalch. Mientras que la ecuación utiliza suposiciones que no se aplican a los superácidos, se podría decir que todos los superácidos tienen valores de pH negativos.
| Nombre de | Fórmula | H0 |
| Fluoroantimonic ácido | 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 |
| ácido Perclórico | HClO4 | -13 |
| el ácido Sulfúrico | H2SO4 | -11.9 |
¿Cómo Se Superacids Almacenados?
No hay un material de contenedor único para todos los superácidos. Es seguro almacenar ácidos carboranos en vidrio. El ácido fluorosulfúrico y el ácido fluoroantimónico se alimentan a través del vidrio y el plástico normal. Requieren contenedores de politetrafluoretileno (teflón). La combinación de carbono con flúor protege contra el ataque ácido.
Usos de los ácidos más fuertes
¿Por qué alguien usaría un ácido tan fuerte, y mucho menos uno tan tóxico y corrosivo como el ácido fluoroantimónico? Estos ácidos no se usan en la vida diaria ni en un laboratorio de química normal. Más bien, encuentran uso en química orgánica e ingeniería química para protonar compuestos que normalmente no aceptan protones. Además, son útiles porque funcionan en disolventes además del agua.
Los superácidos son catalizadores en petroquímica. Formas sólidas de ácidos alquilan benceno con propeno y eteno y acilato clorobenceno. Reacciones como esta ayudan a producir gasolina de alto octanaje y sintetizar plásticos. Los superácidos se utilizan para fabricar explosivos, hacer éteres y olefinas, grabar vidrio, isomerizar hidrocarburos y estabilizar carbocationes.