世界上酸性最強的化合物 氟銻酸比純硫酸要強2×1019倍
世界上酸性最強的化合物是氟銻酸。氟銻酸(fluoroantimonicacid),化學式HSbF6。是氫氟酸和五氟化銻反應後的產物,屬於超強酸。SbF5能與F-形成正八面體形陰離子SbF6-。氫離子能自由運動,幾乎不受束縛,因此該物質有強酸性。比純硫酸要強2×1019倍,為已知酸性最強的物質。氟銻酸屬於超強酸性體系。下面就跟本站一起具體看看世界上酸性最強的化合物等相關內容。
形態
氟銻酸或稱六氟銻酸、六氟合銻酸,化學式為HSbF6,是氫氟酸和電子酸五氟化銻反應後的產物.以一比一的比例混合時成為已知最強的超強酸,實驗證明能分解碳氫化合物,產生碳正離子以及氫氣。
氫氟酸(HF)和五氟化銻(SbF5)互相反應強烈放熱會釋放質子H+,然後氟離子F-會與SbF5形成八面體型的SbF6-陰離子。SbF6-是非配位陰離子,親核性和鹼性都很弱.於是質子實際上是“裸露”在溶液中,使得混合物體系呈現超強的酸性,比純硫酸要強2×1019倍。該酸必須用特氟龍(聚四氟乙烯)材料裝盛。
結構
用X射線晶體學研究兩份HF-SbF5反應形成的結晶,發現化學式分別為[H2F][Sb2F11]和[H3F2][Sb2F11],都含有Sb2F11作陰離子。據估計,Sb2F11離子的鹼性比SbF6還要弱,因此更加穩定。
酸度對照
以下的資料是以哈米特酸度函數作為依據,酸度以大負數H0值表示:
氟銻酸【1:1】(1990)(H0值=-28)
魔酸【1:1】(1974)H0值=-25)
碳硼烷酸(2004)(H0值=-18.0)
氟硫酸(1944)(H0值=-15.6)
三氟甲磺酸(1940)(H0值=-14.6)
高氯酸(H0值=-13)
純硫酸(H0值=-11.93)
注:碳硼烷酸是單一分子酸中酸性最強的酸,而非酸性最強的酸。
六氟銻酸是超強酸體系,而非化合物。
應用
氟銻酸使其幾乎可以質子化所有的有機化合物.它與異丁烷和新戊烷反應會生成相應的碳正離子:
(CH3)3CH+H+→(CH)3C3+H2;
(CH3)4C+H+→(CH3)3C+CH4
1、使某些很難質子化的物質(如高氯酸)質子化,進一步製備含有-ClO3基團的有機物:
HClO4+H+====[H2ClO4]+
[H2ClO4]++H+====[ClO3]++[H3O]+
C6H6+[ClO3]+====[C6H6ClO3]+
[C6H6ClO3]+-H+====C6H5ClO3
2、使高級烷烴質子化,催化烷烴裂解:
(CH3)3CH+H→(CH3)3C+H2;
(CH3)4C+H→(CH3)3C+CH4
3、含有羥基的有機物(如醇、酚、羧酸等)質子化,進一步脱羥基化。
R-OH+2H=R+(碳正離子)+[H3O]+
4、強氧化劑:Sb(Ⅵ)氟化物例如SbF6具有很強的氧化性,能夠氧化多種金屬及還原劑。
5,配位性:Au+HSbF6Au3++Sb3++HF
要注意的是,氟銻酸是無水體系,當氟銻酸與大量水混合時發生強烈反應,氫離子(質子)被中和生成水合氫離子,不再具有超酸性。
反應方程式:H++H2O=H3O+
危險性
氟銻酸會與水發生強烈甚至爆炸,若溶劑為水,則與其他酸的強度無法區分。盛氟銻酸的容器必須用特氟龍(即聚四氟乙烯)的材料盛裝,其他塑料會被嚴重腐蝕。
性狀:
1、沸點:無(注意,混合物無固定沸點)
2、熔點:無(注意,混合物無固定熔點)
3、氟銻酸中均不含水,SbF5為溶劑,H2SbF7及HF是溶質。故氟銻酸均為無色油狀液體。
4、氧化性:因為其中含有五價銻,所以氧化性非常強。
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