världens starkaste syra-Supersyrorna

världens starkaste syra är fluoroantimonsyra, en av supersyrorna. Supersyror är så kraftfulla att de inte ens mäts med de vanliga pH-eller pKA-skalorna. Här är en titt på fluoroantimonsyra och andra supersyror och hur de fungerar.

Vad Är Supersyror?

en supersyra är en stark syra med en surhet som är större än den för ren svavelsyra. Kemister beskriver superacid styrka med hjälp av Hammett surhetsfunktion (H0) eller andra speciella surhetsfunktioner eftersom pH-skalan endast gäller utspädda vattenhaltiga lösningar.

hur Supersyror fungerar

många supersyror bildas genom att blanda en br Acc-Nsted-syra och en Lewis-syra. Lewis-syran binder och stabiliserar anjonen som bildas genom dissociation av BR-Askornsted-syran. Detta tar bort en protonacceptor, vilket gör syran till en bättre protondonator.

du kan höra supersyror har ”nakna” eller ”obundna” protoner, men det här är inte sant. Syran donerar protoner till ämnen som normalt inte accepterar dem, men initialt är protonerna bundna till molekyler i syran och inte flytande fria. Dessa protoner rör sig emellertid snabbt mellan en protonacceptor och nästa. Vad som händer är att superacid är en extremt dålig protonacceptor. Så det är lättare för en proton att fästa vid det andra ämnet än att återgå till syran.

världens starkaste syra

världens starkaste syra är supersyran som kallas fluoroantimonsyra (HSbF6). Det är över en miljard gånger starkare än ren svavelsyra. Med andra ord donerar fluoroantimonsyra protoner cirka en miljard gånger bättre än svavelsyra.

blandning av lika stora mängder vätefluorid (HF) och antimonpentafluorid (HSbF6) gör den mest potenta fluoroantimonsyran, men andra blandningar ger också en supersyra.
HF + SbF5 Bisexuell h+ SbF6–

Fluoroantimonsyra är otäcka saker. Det är mycket frätande och släpper ut giftiga ångor. Det sönderdelas explosivt i vatten, så det hittar bara användning i fluorvätesyralösningar. Fluoroantimonsyra sönderdelas med värme för att frigöra vätefluoridgas. Syran protonerar glas, de flesta plaster och mänsklig vävnad.

Karboransyrorna

Fluoroantimonsyra härrör från en blandning av syror, men karboransyrorna är solosyror. H0 av karboransyrorna är minst -18, men syramolekylens natur gör det svårt att beräkna dess styrka. Karboransyror kan vara ännu starkare än fluoroantimonsyra. De är de enda syrorna som kan protonera C60 och koldioxid. Trots sin styrka är karboransyrorna inte frätande. De bränner inte huden och kan förvaras i vanliga behållare.

lista över Supersyror

Supersyror har surhet större än svavelsyra, som har en Hammett-aktivitet på -11,9 (H0 = -11,9). Så, supersyror har H0 < -12. PH-värdet för 12m svavelsyra är negativt med Henderson-Hasselbalch-ekvationen. Medan ekvationen använder antaganden som inte gäller supersyror, kan man säga att supersyror alla har negativa pH-värden.

hur lagras Superacids?

det finns inget one-size-fits-all containermaterial för superacids. Det är säkert att lagra karboransyror i glas. Fluorsvavelsyra och fluorantimonsyra äter genom glas och vanlig plast. De kräver polytetrafluoretylen (Teflon) Behållare. Kombinationen av kol med fluor skyddar mot syraattack.

användningar av de starkaste syrorna

varför skulle någon använda en så stark syra, mycket mindre en som giftig och frätande som fluoroantimonsyra? Dessa syror används inte i det dagliga livet eller till och med ett normalt kemilaboratorium. Snarare finner de användning i organisk kemi och kemiteknik för att protonera föreningar som normalt inte accepterar protoner. De är också användbara eftersom de arbetar i lösningsmedel förutom vatten.

Supersyror är katalysatorer i petrokemi. Fasta former av syror alkylatbensen med propen och eten och acylatklorbensen. Reaktioner som detta hjälper till att producera högoktanbensin och syntetisera plast. Supersyror används för att tillverka sprängämnen, göra etrar och olefiner, etsglas, isomerisera kolväten och stabilisera karbokationer.