什么是世界上最强的超强酸？(the world's strongest superacid?)

你可能会认为这部流行电影中外星人血液中的酸很牵强，但事实是，有一种酸更具腐蚀性！了解世界上最强的超强酸：氟锑酸。...

你可能会认为这部流行电影中外星人血液中的酸很牵强，但事实是，有一种酸更具腐蚀性！了解世界上最强的超强酸：氟锑酸。

This is the two-dimensional chemical structure of fluoroantimonic acid, the strongest superacid.

强酸

世界上最强的超强酸是氟锑酸HSbF6。它是由氟化氢（HF）和五氟化锑（SbF5）混合而成。不同的混合物会产生超强酸，但将两种酸的比例相等的混合会产生人类已知的最强的超强酸。

氟锑酸超强酸的性能

与水接触后迅速爆炸性分解。由于这一特性，氟锑酸不能用于水溶液中。它仅用于氢氟酸溶液中。
产生剧毒蒸汽。随着温度的升高，氟锑酸分解并生成氟化氢气体（氢氟酸）。
氟锑酸的强度是100%硫酸的2×1019（20千分之一）倍。氟锑酸的H0（哈米特酸度函数）值为-31.3。
溶解玻璃和许多其他材料，并使几乎所有的有机化合物（如你身体中的一切）产生质子化。这种酸储存在聚四氟乙烯（PTFE）容器中。

什么是它是用来(it used for)？

如果它是如此有毒和危险，为什么会有人想要氟锑酸？答案在于它的极端性质。氟锑酸在化学工程和有机化学中用于使有机化合物质子化，而不管其溶剂是什么。例如，该酸可用于从异丁烷中去除H2，从新戊烷中去除甲烷。在石油化学中用作烷基化和酰化的催化剂。超强酸通常用于合成和表征碳阳离子。

氢氟酸与五氟化锑的反应

氟化氢和五氟化锑之间形成氟锑酸的反应是放热的。

HF+SbF5→ H+SbF6-

氢离子（质子）通过非常弱的偶极键连接到氟上。弱键解释了氟锑酸的极端酸性，允许质子在阴离子簇之间跳跃。

什么使氟锑酸成为一种超强酸？

超强酸是比纯硫酸H2SO4强的任何酸。强酸表示一种超强酸在水中提供更多的质子或氢离子，或其哈米特酸度函数H0低于-12。氟锑酸的哈米特酸度函数为H0=-28。

其他超强酸

其他超强酸包括碳硼烷超强酸[例如H（CHB11Cl11）]和氟硫酸（HFSO3）。碳硼烷超强酸可能被认为是世界上最强的单酸，因为氟锑酸实际上是氢氟酸和五氟化锑的混合物。碳硼烷的pH值为-18。与氟硫酸和氟锑酸不同，碳硼烷酸不具腐蚀性，因此可以裸露皮肤处理。特氟隆，一种经常出现在炊具上的不粘涂层，可能含有碳酸酯。碳硼烷酸也相对少见，因此化学专业的学生不太可能遇到其中的一种。

强力超强酸钥匙外卖

超强酸的酸度大于纯硫酸的酸度。
世界上最强的超强酸是氟锑酸。
氟锑酸是氢氟酸和五氟化锑的混合物。
羰基超强酸是最强的单酸。

其他参考资料

霍尔NF，科南特JB（1927年）。”超强酸溶液的研究”。美国化学学会杂志。49（12）：3062–，70.内政部：10.1021/ja01411a010
米歇尔·赫勒姆（1977年）。”在超强酸介质中的反应是由质子引起的还是由SO3或SbF5等强氧化物质引起的。纯化学和应用化学。49:107-113。内政部：10.1351/pac197749010107

发表于 2021-09-07 01:03
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分类：化学

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