a világ legerősebb savja a fluorantimonsav, az egyik szupersav. A szupersavak olyan erősek, hogy még a szokásos pH – vagy pKA-skálákkal sem mérik őket. Itt van egy pillantás a fluoroantimonsavra és más szupersavakra, és hogyan működnek.
Mik Azok A Szupersavak?
a szupersav erős sav, amelynek savassága nagyobb, mint a tiszta kénsavé. A kémikusok a szupersav erősségét a Hammett savassági funkció (H0) vagy más speciális savassági funkciók alkalmazásával írják le, mivel a pH-skála csak híg vizes oldatokra vonatkozik.
hogyan működnek a Szupersavak
sok szupersav képződik egy Br Anavar-sav és egy Lewis-sav keverésével. A Lewis-sav megköti és stabilizálja az aniont, amely a Br-féle Dissociációval jön létre. Ez eltávolítja a proton akceptort, így a sav jobb proton donor lesz.
lehet hallani, hogy a szupersavak “meztelen” vagy “nem kötött” protonokkal rendelkeznek, de ez nem igaz. A sav protonokat adományoz olyan anyagoknak, amelyek általában nem fogadják el őket, de kezdetben a protonok a savban lévő molekulákhoz kötődnek, és nem szabadon lebegnek. Ezek a protonok azonban gyorsan mozognak az egyik proton akceptor között. Az történik, hogy a szupersav rendkívül gyenge proton akceptor. Tehát a protonnak könnyebb kapcsolódnia a másik anyaghoz, mint visszatérni a savhoz.
a világ legerősebb savja
a világ legerősebb savja a fluorantimonsavnak (hsbf6) nevezett szupersav. Több mint egymilliárdszor erősebb, mint a tiszta kénsav. Más szavakkal, a fluorantimonsav körülbelül egymilliárdszor jobb protonokat adományoz, mint a kénsav.
egyenlő mennyiségű hidrogén-fluorid (HF) és antimon-pentafluorid (HSbF6) keverése teszi a legerősebb fluorantimonsavat, de más keverékek is szupersavat eredményeznek.
HF + SbF5 6 .. H+ SbF6–
Fluoroantimonsav csúnya dolog. Erősen maró hatású és mérgező gőzöket bocsát ki. Robbanásszerűen bomlik vízben, ezért csak hidrogén-fluorid oldatokban alkalmazható. A fluorantimonsav hővel bomlik, hogy hidrogén-fluorid gázt szabadítson fel. A sav protonálja az üveget, a legtöbb műanyagot és az emberi szövetet.
a Karboránsavak
a Fluorantimonsav savak keverékéből származik, de a karboránsavak szóló savak. A karboránsavak H0 értéke legalább -18, de a savmolekula jellege megnehezíti az erősségének kiszámítását. A karboránsavak még erősebbek lehetnek, mint a fluorantimonsav. Ezek az egyetlen savak, amelyek képesek protonálni a C60-at és a szén-dioxidot. Erejük ellenére a karboránsavak nem korrozívak. Nem égetik a bőrt, és szokásos tartályokban tárolhatók.
a Szupersavak listája
a Szupersavak savassága nagyobb, mint a kénsavé, amelynek Hammett aktivitása -11,9 (H0 = -11,9). Tehát a szupersavak H0 < -12. A 12m kénsav pH-ja negatív A Henderson-Hasselbalch egyenlet alkalmazásával. Míg az egyenlet olyan feltételezéseket használ, amelyek nem vonatkoznak a szupersavakra, azt mondhatjuk, hogy a szupersavak mindegyike negatív pH-értékkel rendelkezik.
név | képlet | H0 |
Fluorantimonsav | 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 |
perklórsav | HClO4 | -13 |
kénsav | H2SO4 | -11.9 |
hogyan tárolják a Szupersavakat?
nincs egy kaptafára minden tartály anyaga a szupersavak. Biztonságos a karboránsavak üvegben történő tárolása. A Fluoro-kénsav és a fluoroantimonsav üvegen és normál műanyagon keresztül eszik. Politetrafluoretilén (Teflon) tartályokat igényelnek. A szén kombinációja fluorral véd a savas támadás ellen.
a legerősebb savak felhasználása
miért használna valaki olyan erős savat, még kevésbé olyan mérgező és maró hatású, mint a fluorantimonsav? Ezeket a savakat nem használják a mindennapi életben, vagy akár egy normál kémiai laborban. Inkább a szerves kémiában és a vegyészmérnöki munkában használják olyan vegyületek protonálására, amelyek általában nem fogadják el a protonokat. Azért is hasznosak, mert a víz mellett oldószerekben is működnek.
a Szupersavak a petrolkémia katalizátorai. Szilárd savak alkilát benzol propén és etén és acilát klór-benzol. Az ilyen reakciók segítenek magas oktánszámú benzint előállítani és műanyagokat szintetizálni. A szupersavakat robbanóanyagok előállítására, éterek és olefinek előállítására, üveg maratására, szénhidrogének izomerizálására és a karbokációk stabilizálására használják.