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世界上酸性最强的化合物 氟锑酸比纯硫酸要强2×1019倍

时间:2023-08-07来源:网络作者:小白

世界上酸性强的化合物是氟锑酸。氟锑酸(fluoroantimonic acid),化学式HSbF6。是氢氟酸和五氟化锑反应后的产物,属于超强酸。SbF5能与F-形成正八面体形阴离子SbF6-。氢离子能自由运动,几乎不受束缚,帆叶网,因此该物质有强酸性。比纯硫酸要强2×1019倍,为已知酸性最强的物质。氟锑酸属于超强酸性体系。下面就跟帆叶网一起具体看看世界上酸性最强的化合物等相关内容。

世界上酸性最强的化合物 氟锑酸比纯硫酸要强2×1019倍

形态

氟锑酸或称六氟锑酸、六氟合锑酸,化学式为HSbF6,是氢氟酸和电子酸五氟化锑反应后的产物.以一比一的比例混合时成为已知最强的超强酸,实验证明能分解碳氢化合物,产生碳正离子以及氢气。

氢氟酸?HF和五氟化锑?SbF5互相反应强烈放热.HF会释放质子H+,然后氟离子F-会与SbF5形成八面体型的SbF6-阴离子。SbF6-是非配位阴离子,亲核性和碱性都很弱.于是质子实际上是“裸露”在溶液中,使得混合物体系呈现超强的酸性,比纯硫酸要强2×1019倍。该酸必须用特氟龙(聚四氟乙烯)材料装盛。

结构

用X射线晶体学研究两份HF-SbF5反应形成的结晶,发现化学式区别为H2F解读:Sb2F11解读:和H3F2解读:Sb2F11解读:,都含有Sb2F11作阴离子。据估计,Sb2F11离子的碱性比SbF6还要弱,因此更加稳定。

酸度对比

世界上酸性最强的化合物 氟锑酸比纯硫酸要强2×1019倍

以下的资料是以哈米特酸度函数当作依据,酸度以大负数H0值表示:

氟锑酸【1:1】?1990?H0值=-28

魔酸【1:1】?1974H0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

纯硫酸?H0值=-11.93

注:碳硼烷酸是单一分子酸中酸性最强的酸,而非酸性最强的酸。

六氟锑酸是超强酸体系,而非化合物。

应用

氟锑酸使其几乎可以质子化所有的有机化合物.它与异丁烷和新戊烷反应会生成相应的碳正离子:

?CH33CH+H+→?CH3C3+H2;

?CH34C+H+→?CH33C+CH4

1、使某些很难质子化的物质?如高氯酸)质子化,进一步制备含有-ClO3基团的有机物:

HClO4+H+====H2ClO4解读:+

H2ClO4解读:++H+====ClO3解读:++H3O解读:+

C6H6+ClO3解读:+====C6H6ClO3解读:+

C6H6ClO3解读:+-H+====C6H5ClO3

2、使高级烷烃质子化,催化烷烃裂解:

?CH33CH+H→?CH33C+H2;

?CH34C+H→?CH33C+CH4

3、含有羟基的有机物?如醇、酚、羧酸等质子化,进一步脱羟基化。

R-OH+2H=R+?碳正离子+H3O解读:+

4、强氧化剂:Sb?Ⅵ氟化物例如SbF6具有很强的氧化性,能够氧化多种金属及还原剂。

5,配位性:Au+HSbF6 Au3++Sb3++HF

要注意的是,氟锑酸是无水体系,当氟锑酸与大量水混合时发生强烈反应,氢离子(质子)被中和生成水合氢离子,不再具有超酸性。

反应方程式:H++H2O=H3O+

危险性

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氟锑酸会与水发生强烈甚至爆炸,若溶剂为水,则与其他酸的强度无法区分。盛氟锑酸的容器必须用特氟龙(即聚四氟乙烯)的材料盛装,其他塑料会被严重腐蚀。

性状:

1、沸点:无(注意,混合物无固定沸点)

2、熔点:无(注意,混合物无固定熔点)

3、氟锑酸中均不含水,SbF5为溶剂,H2SbF7及HF是溶质。故氟锑酸均为无色油状液体。

4、氧化性:因为其中含有五价锑,所以氧化性非常强。

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