Hva er verdens sterkeste supersyre?

Hva du trenger å vite om fluorantimonsyre

Dette er den todimensjonale kjemiske strukturen til fluorantimonsyre, den sterkeste supersyren. LAGUNA DESIGN / Getty Images

Du tenker kanskje på syre i det fremmede blodet i den populære filmen er ganske langsøkt, men sannheten er at det er en syre som er enda mer etsende ! Lær om ordets sterkeste supersyre: fluorantimonsyre.

Den sterkeste supersyren

Verdens sterkeste supersyre er fluorantimonsyre, HSbF₆. Det dannes ved å blande hydrogenfluorid (HF) og antimonpentafluorid (SbF₅). Ulike blandinger produserer supersyren, men å blande like forhold mellom de to syrene produserer den sterkeste supersyren som er kjent for mennesker.

Egenskaper til fluorantimonsyre supersyre

• Raskt og eksplosivt brytes ned ved kontakt med vann. På grunn av denne egenskapen kan ikke fluorantimonsyre brukes i vandig løsning. Den brukes bare i en løsning av flussyre.
• Utvikler svært giftige damper. Når temperaturen økes, brytes fluorantimonsyre ned og genererer hydrogenfluoridgass (fluorsyre).
• Fluoroantimonsyre er 2×10¹⁹(20 kvintillioner) ganger sterkere enn 100 %svovelsyre. Fluoroantimonsyre har en H₀(Hammett surhetsfunksjon) verdi på -31,3.
• Løser opp glass og mange andre materialer og protonerer nesten alle organiske forbindelser (som alt i kroppen din). Denne syren lagres i PTFE-beholdere (polytetrafluoretylen).

Hva brukes den til?

Hvis det er slik giftig og farlig , hvorfor skulle noen ønske å ha fluorantimonsyre? Svaret ligger i dens ekstreme egenskaper. Fluoroantimonsyre brukes i kjemiteknikk og organisk kjemi å protonere organiske forbindelser, uavhengig av deres løsningsmiddel. For eksempel kan syren brukes til å fjerne H_tofra isobutan og metan fra neopentan. Den brukes som en katalysator for alkyleringer og acyleringer i petrokjemi. Supersyrer generelt brukes til å syntetisere og karakterisere karbokasjoner.

Reaksjon mellom flussyre og antimonpentafluorid

Reaksjonen mellom hydrogenfluorid og antimon pentrafluorid som danner fluorantimonsyre er eksotermisk .

HF + SbF₅→ H⁺SbF₆^-

Hydrogenionet (protonet) fester seg til fluoret via en veldig svak dipolar binding. Den svake bindingen står for den ekstreme surheten til fluorantimonsyre, slik at protonet kan hoppe mellom anionklynger.

Hva gjør fluorantimonsyre til en supersyre?

En supersyre er enhver syre som er sterkere enn ren svovelsyre, H_toSÅ₄. Med sterkere betyr det at en supersyre donerer flere protoner eller hydrogenioner i vann eller har en Hammet surhetsfunksjon H₀lavere enn -12. Hammet surhetsfunksjonen for fluorantimonsyre er H₀= -28.

Andre supersyrer

Andre supersyrer inkluderer karboran-supersyrene [f.eks. H(CHB_elleveCl_elleve)] og fluorsvovelsyre (HFSO₃). Karboransupersyrene kan regnes som verdens sterkeste solosyre, da fluorantimonsyre faktisk er en blanding av flussyre og antimonpentafluorid. Carborane har en pH-verdi på -18 . I motsetning til fluorsvovelsyre og fluorantimonsyre, er karboransyrene så ikke-etsende at de kan håndteres med bar hud. Teflon, non-stick-belegget som ofte finnes på kokekar, kan inneholde karborante. Karboransyrene er også relativt uvanlige, så det er usannsynlig at en kjemistudent vil møte en av dem.

Sterkeste Superacid Key Takeaways

• En supersyre har en surhetsgrad som er høyere enn for ren svovelsyre.
• Verdens sterkeste supersyre er fluorantimonsyre.
• Fluoroantimonsyre er en blanding av flussyre og antimonpentafluorid.
• Karbonansupersyrene er de sterkeste solosyrene.

Ytterligere referanser

• Hall NF, Conant JB (1927). 'En studie av supersyreløsninger'. Journal of the American Chemical Society . 49 (12): 3062–, 70. doi: 10.1021/ja01411a010
• Herlem, Michel (1977). 'Er reaksjoner i supersyremedier på grunn av protoner eller kraftige oksiderende stoffer som SO3 eller SbF5?'. Ren og anvendt kjemi . 49: 107–113. gjør jeg: 10.1351/pac197749010107