Verdens Sterkeste Syre-Superacidene

verdens sterkeste syre er fluoroantimonsyre, en av superacidene. Superacider er så kraftige at de ikke engang måles ved hjelp av vanlige pH – eller pKA-skalaer. Her er en titt på fluoroantimonsyre og andre superacider og hvordan de fungerer.

Hva Er Superacids?

en supersyre er en sterk syre med en surhet som er større enn ren svovelsyre. Kjemikere beskriver superacidstyrke ved Hjelp Av Hammett surhetsfunksjon (H0) eller andre spesielle surhetsfunksjoner fordi pH-skalaen bare gjelder fortynnede vandige løsninger.

Hvordan Superacider Fungerer

Mange superacider dannes ved å blande En Brø syre og En Lewis syre. Lewis-syren binder og stabiliserer anionen som dannes ved dissosiasjon Av brø-Syren. Dette fjerner en protonacceptor, noe som gjør syren til en bedre protondonor.

du kan høre superacider har «nakne» eller «ubundne» protoner, men dette er ikke sant. Syren donerer protoner til stoffer som normalt ikke aksepterer dem, men i utgangspunktet er protonene bundet til molekyler i syren og ikke flytende fri. Imidlertid beveger disse protonene seg raskt mellom en protonacceptor og den neste. Det som skjer er at superacid er en ekstremt dårlig protonacceptor. Så det er lettere for en proton å feste seg til det andre stoffet enn å gå tilbake til syren.

Verdens Sterkeste Syre

verdens sterkeste syre er supersyren kalt fluoroantimonsyre (HSbF6). Det er over en milliard ganger sterkere enn ren svovelsyre. Med andre ord donerer fluoroantimonsyre protoner rundt en milliard ganger bedre enn svovelsyre.

Blanding av like mengder hydrogenfluorid (HF) og antimonpentafluorid (HSbF6) gjør den mest potente fluoroantimonsyre, men andre blandinger gir også en superacid.
Hf + SbF5 → H+ SbF6–

Fluoroantimonsyre er ekkel ting. Det er svært etsende og frigjør giftige damper. Det nedbrytes eksplosivt i vann, så det finner bare bruk i flussyre-løsninger. Fluoroantimonsyre dekomponerer med varme for å frigjøre hydrogenfluoridgass. Syre protonerer glass, de fleste plast, og menneskelig vev.

Karboransyrene

Fluoroantimonsyre kommer fra en blanding av syrer, men karboransyrene er solosyrer. Karboransyrens h0 er minst -18, men syremolekylets natur gjør det vanskelig å beregne dens styrke. Karboransyrer kan være enda sterkere enn fluoroantimonsyre. De er de eneste syrer som kan protonere C60 og karbondioksid. Til tross for deres styrke er karboransyrene ikke etsende. De brenner ikke huden og kan lagres i vanlige beholdere.

Liste Over Superacider

Superacider har surhet større enn svovelsyre, som har En Hammettaktivitet på -11,9 (H0 = -11,9). Så, superacider har H0 < -12. PH PÅ 12m svovelsyre er negativ ved Bruk Av Henderson-Hasselbalch-ligningen. Mens ligningen bruker forutsetninger som ikke gjelder for superacids, kan du si at superacids alle har negative pH-verdier.

Hvordan Lagres Superacids?

det er ingen størrelse-passer-alle beholder materiale for superacids. Det er trygt å lagre karboransyrer i glass. Fluorosulfursyre og fluoroantimonsyre spiser gjennom glass og vanlig plast. De krever polytetrafluoretylen (teflon) beholdere. Kombinasjonen av karbon med fluor beskytter mot syreangrep.

Bruk Av De Sterkeste Syrer

Hvorfor skulle noen bruke en så sterk syre, mye mindre en som giftig og etsende som fluoroantimonsyre? Disse syrene brukes ikke i dagliglivet eller til og med et normalt kjemilaboratorium. Snarere finner de bruk i organisk kjemi og kjemisk prosjektering for å protonere forbindelser som normalt ikke aksepterer protoner. De er også nyttige fordi de arbeider i løsemidler i tillegg til vann.

Supersyrer er katalysatorer i petrokjemi. Faste former av syrer alkylatbenzen med propen og eten og acylatklorbenzen. Reaksjoner som dette bidrar til å produsere høyoktan bensin og syntetisere plast. Superacider brukes til å produsere eksplosiver, lage etere og olefiner, etse glass, isomerisere hydrokarboner og stabilisere karbokasjoner.