世界最強の酸–超酸世界最強の酸-超酸世界最強の酸-超酸

世界最強の酸は、超酸の一つであるフルオロアンチモン酸です。 超酸は非常に強力であり、通常のpHまたはpKAスケールを使用しても測定されません。 ここにfluoroantimonic酸および他のsuperacidsおよびいかに働くか一見はある。

超酸とは何ですか？

超酸とは、純粋な硫酸よりも酸性度が高い強酸のことです。 化学者は、pHスケールが希薄水溶液にのみ適用されるため、ハメット酸度関数（H0）または他の特別な酸度関数を使用して超酸強度を記述する。

超酸の働き

多くの超酸はブレンステッド酸とルイス酸を混合することによって形成される。 ルイス酸はブレンステッド酸の解離によって形成されたアニオンに結合して安定化する。 これは酸をよりよいプロトンの提供者にするプロトンのアクセプターを取除く。

超酸は”裸”または”結合していない”陽子を持っていると聞くかもしれませんが、これは真実ではありません。 酸は通常それらを受け入れない物質にプロトンを供与しますが、最初はプロトンは酸中の分子に結合しており、自由に浮遊していません。 しかし、これらの陽子は、ある陽子受容体と次の陽子受容体の間を急速に移動する。 何が起こるかは、超酸が非常に貧弱なプロトン受容体であるということです。 したがって、プロトンが酸に戻るよりも他の物質に付着する方が簡単です。

世界最強の酸

世界最強の酸はフルオロアンチモン酸(Hsbf6)と呼ばれる超酸です。 それは純粋な硫酸よりも10億倍以上強いです。 言い換えれば、フルオロアンチモン酸は、硫酸よりも約10億倍優れたプロトンを供与します。

等量のフッ化水素(HF)と五フッ化アンチモン(Hsbf6)を混合すると、最も強力なフルオロアンチモン酸が生成されますが、他の混合物も超酸を生成します。
HF+Sbf5→H+Sbf6–

フルオロアンチモン酸は厄介なものです。 それは非常に腐食性で、有毒な蒸気を解放します。 それは水中で爆発的に分解するので、フッ化水素酸溶液中でのみ使用される。 フルオロアンチモン酸は熱で分解してフッ化水素ガスを放出する。 酸はガラス、ほとんどのプラスチックおよび人間のティッシュをプロトン化します。

カルボラン酸

フルオロアンチモン酸は酸の混合物から生じるが、カルボラン酸は単独酸である。 カルボラン酸のH0は少なくとも-18であるが、酸分子の性質上、その強度を計算することは困難である。 カルボラン酸はフルオロアンチモン酸よりもさらに強い可能性があります。 それらはc60と二酸化炭素をプロトン化できる唯一の酸です。 彼らの強さにもかかわらず、カルボラン酸は腐食性ではありません。 それらは皮を燃やさないし、通常の容器で貯えることができます。

超酸のリスト

超酸は硫酸よりも酸性度が高く、ハメット活性は-11.9（H0=-11.9）である。 したがって、超酸はH0<-12を持っています。 12M硫酸のpHはヘンダーソン-ハッセルバルチ方程式を用いて負である。 方程式は超酸には適用されない仮定を使用していますが、超酸はすべて負のpH値を持っていると言うことができます。

超酸はどのように保存されていますか？

超酸のためのフリーサイズの容器材料はありません。 ガラスでcarboraneの酸を貯えることは安全です。 フルオロ硫酸とフルオアンチモン酸は、ガラスと通常のプラスチックを介して食べます。 それらはポリテトラフルオロエチレン（テフロン）の容器を要求する。 フッ素と炭素の組み合わせは、酸の攻撃から保護します。

最強の酸の使用

なぜ誰もがこのような強い酸を使用するのでしょうか？ これらの酸は、日常生活や通常の化学実験室でさえ使用されていません。 むしろ、彼らは通常プロトンを受け入れない化合物をプロトン化するために、有機化学や化学工学での使用を見つけます。 また、それらは水のほかの溶媒で働くので有用である。

超酸は石油化学における触媒である。 酸の固体形態は、プロペンとエテンとアシル酸クロロベンゼンとベンゼンをアルキル化します。 このような反応は、高オクタンガソリンを生成し、プラスチックを合成するのに役立ちます。 超酸は、爆発物の製造、エーテルおよびオレフィンの製造、エッチングガラスの製造、炭化水素の異性化、およびカルボカチオンの安定化に使用される。