o ácido mais forte do mundo é o ácido fluoroantimónico, um dos superácidos. Os superácidos são tão poderosos que nem sequer são medidos usando as escalas normais de pH ou pKA. Aqui está um olhar para o ácido fluoroantimônico e outros superácidos e como eles funcionam.O Que São Superácidos?
um superácido é um ácido forte com uma acidez superior à do ácido sulfúrico puro. Os químicos descrevem a resistência superácida utilizando a função de acidez de Hammett (H0) ou outras funções de acidez especiais porque a escala de pH só se aplica a soluções aquosas diluídas.
How Superacids Work
Many superacids form by mixing a Brønsted acid and a Lewis acid. O ácido de Lewis liga-se e estabiliza o anião formado pela dissociação do ácido de Brønsted. Isso remove um aceitador de prótons, tornando o ácido um melhor doador de prótons.Pode-se ouvir que os superácidos têm protões “nus” ou “não ligados”, mas isso não é verdade. O ácido Doa prótons a substâncias que normalmente não as aceitam, mas inicialmente os prótons estão ligados a moléculas do ácido e não flutuam livres. No entanto, estes protões movem-se rapidamente entre um aceitador de protões e o outro. O que acontece é que o superácido é um aceitador de prótons extremamente pobre. Então, é mais fácil para um próton se ligar à outra substância do que retornar ao ácido.O ácido mais forte do mundo é o superácido chamado ácido fluoroantimônico (HSbF6). É mais de um bilhão de vezes mais forte que o ácido sulfúrico puro. Em outras palavras, o ácido fluoroantimônico Doa prótons cerca de um bilhão de vezes melhor que o ácido sulfúrico.
misturar quantidades iguais de fluoreto de hidrogénio (HF) e pentafluoreto de antimónio (HSbF6) torna o ácido fluoroantimónico mais potente, mas outras misturas também produzem um superácido.
HF + SbF5 → H+ SbF6–
ácido Fluoroantimónico é uma coisa desagradável. É altamente corrosivo e liberta vapores tóxicos. Decompõe-se explosivamente em água, por isso só encontra uso em soluções de ácido fluorídrico. O ácido fluoroantimónico decompõe-se com calor para libertar gás fluoreto de hidrogénio. O ácido protonata o vidro, a maioria dos plásticos, e o tecido humano.
os ácidos Carborano
o ácido Fluoroantimónico resulta de uma mistura de ácidos, mas os ácidos carborano são ácidos isolados. O H0 dos ácidos de carborano é pelo menos -18, mas a natureza da molécula de ácido torna difícil calcular sua força. Os ácidos de carborano podem ser ainda mais fortes do que o ácido fluoroantimónico. Eles são os únicos ácidos capazes de prótonar C60 e dióxido de carbono. Apesar de sua força, os ácidos de carborano não são corrosivos. Eles não queimam pele e podem ser armazenados em recipientes comuns.
List of Superacids
Superacids have acidity greater than sulfuric acid, which has a Hammett activity of -11.9 (H0 = -11.9). Então, os superácidos têm H0 < -12. O pH do ácido sulfúrico de 12M é negativo usando a equação de Henderson-Hasselbalch. Enquanto a equação usa suposições que não se aplicam aos superácidos, pode-se dizer que todos os superácidos têm valores de pH negativos.
Nome | 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 |
ácido Sulfúrico | H2SO4 | -11.9 |
Como São Superacids Armazenados?
não existe material de embalagem único para os superácidos. É seguro armazenar ácidos de carborano em vidro. O ácido fluorossulfúrico e o ácido fluoroantimónico comem através do vidro e do plástico normal. Necessitam de recipientes de politetrafluoretileno (Teflon). A combinação de carbono com flúor protege contra ataques ácidos.Porque é que alguém usaria um ácido tão forte, muito menos um tão tóxico e corrosivo como o ácido fluoroantimónico? Estes ácidos não são usados na vida diária ou mesmo num laboratório de química normal. Em vez disso, eles encontram uso em química orgânica e engenharia química para protonar compostos que normalmente não aceitam protões. Além disso, eles são úteis porque eles trabalham em solventes além da água.Os Superácidos são catalisadores da petroquímica. Formas sólidas de alquilato de ácidos benzeno com propeno e eteno e acilato clorobenzeno. Reações como esta ajudam a produzir gasolina de alta octano e sintetizar plásticos. Superácidos são usados para fabricar explosivos, fazer éteres e olefinas, vidro etch, isomerizar hidrocarbonetos e estabilizar carbocações.