najsilniejszy kwas na świecie-Superacydy

najsilniejszym kwasem na świecie jest kwas fluoroantimonowy, jeden z nadkwasów. Superacydy są tak silne, że nie są nawet mierzone za pomocą zwykłej wagi pH lub PKA. Oto spojrzenie na kwas fluoroantimonowy i inne nadkwasy i jak działają.

Czym Są Superacydy?

superacyd jest silnym kwasem o kwasowości większej niż czysty kwas siarkowy. Chemicy opisują siłę nadkwasową za pomocą funkcji kwasowości Hammetta (H0) lub innych specjalnych funkcji kwasowości, ponieważ skala pH dotyczy tylko rozcieńczonych roztworów wodnych.

jak działają Nadkwasy

wiele nadkwasów tworzy się przez zmieszanie kwasu Brønsteda i kwasu Lewisa. Kwas Lewisa wiąże i stabilizuje anion powstały w wyniku dysocjacji kwasu Brønsted. Usuwa to akceptor protonu, dzięki czemu kwas jest lepszym dawcą protonu.

możesz usłyszeć, że superacydy mają” nagie „lub” niezwiązane ” protony, ale to nieprawda. Kwas oddaje protony do substancji, które normalnie ich nie akceptują, ale początkowo protony są związane z cząsteczkami w kwasie i nie pływają swobodnie. Protony te jednak szybko przemieszczają się między jednym akceptorem a drugim protonem. Superacyd jest bardzo słabym akceptorem protonów. Łatwiej więc protonowi przyczepić się do innej substancji niż wrócić do kwasu.

najsilniejszy kwas na świecie

najsilniejszym kwasem na świecie jest superacyd zwany kwasem fluoroantimonowym (hsbf6). Jest ponad miliard razy silniejszy niż czysty kwas siarkowy. Innymi słowy, kwas fluoroantimonowy przekazuje protony około miliard razy lepiej niż kwas siarkowy.

mieszanie równych ilości fluorowodoru (HF) i pentafluorku antymonu (hsbf6) tworzy najsilniejszy kwas fluoroantimonowy, ale inne mieszaniny również dają nadkwasotę.
HF + sbf5 → H+ sbf6–

kwas Fluoroantimonowy jest paskudny. Jest silnie żrący i uwalnia toksyczne opary. Wybuchowo rozkłada się w wodzie, więc znajduje zastosowanie tylko w roztworach kwasu fluorowodorowego. Kwas fluoroantimonowy rozkłada się pod wpływem ciepła, uwalniając gaz fluorowodorowy. Kwas protonuje szkło, większość tworzyw sztucznych i ludzką tkankę.

kwasy Karboranowe

kwas Fluoroantimonowy powstaje z mieszaniny kwasów, ale kwasy karboranowe są kwasami solowymi. H0 kwasów karboranowych wynosi co najmniej -18, ale natura cząsteczki kwasu utrudnia obliczenie jej wytrzymałości. Kwasy karboranowe mogą być nawet silniejsze niż kwas fluoroantimonowy. Są jedynymi kwasami zdolnymi do protonowania C60 i dwutlenku węgla. Pomimo swojej wytrzymałości, kwasy karboranowe nie są żrące. Nie palą skóry i mogą być przechowywane w zwykłych pojemnikach.

lista Nadkwasów

Nadkwasy mają kwasowość większą niż kwas siarkowy, który ma aktywność Hammetta -11,9 (H0 = -11,9). Więc superacydy mają H0 < -12. PH 12m kwasu siarkowego jest ujemne za pomocą równania Hendersona-Hasselbalcha. Podczas gdy równanie wykorzystuje założenia, które nie mają zastosowania do nadkwasów, można powiedzieć, że wszystkie nadkwasy mają ujemne wartości pH.

jak przechowywane są Nadkwasy?

nie ma uniwersalnego materiału pojemnikowego dla nadkwasów. Bezpiecznie przechowywać kwasy karboranowe w szkle. Kwas fluorosulfurowy i kwas fluoroantimonowy jedzą przez szkło i normalny plastik. Wymagają pojemników politetrafluoroetylenowych (teflonowych). Połączenie węgla z fluorem chroni przed atakiem kwasu.

zastosowanie najsilniejszych kwasów

Dlaczego ktoś miałby używać tak mocnego kwasu, a tym bardziej tak toksycznego i żrącego jak kwas fluoroantimonowy? Kwasy te nie są używane w codziennym życiu, ani nawet w normalnym laboratorium chemicznym. Znajdują raczej zastosowanie w chemii organicznej i inżynierii chemicznej do związków protonowych, które normalnie nie akceptują protonów. Ponadto są użyteczne, ponieważ działają w rozpuszczalnikach oprócz wody.

Nadkwasy są katalizatorami w petrochemii. Stałe formy kwasów alkilowy benzen z propenem i etenem oraz acylanowy chlorobenzen. Takie reakcje pomagają produkować wysokooktanową benzynę i syntetyzować Tworzywa sztuczne. Nadkwasy są używane do produkcji materiałów wybuchowych, wytwarzania eterów i olefin, wytrawiania szkła, izomeryzacji węglowodorów i stabilizacji karbokacji.