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最強酸
鎖定
- 中文名
- 最強酸
- 別 名
- 超酸、超強酸
- 狹 義
- 高氯酸
- 廣 義
- 酸性超過純硫酸的酸
最強酸定義
最強酸化學性質
液體超強酸,有的比100%硫酸的酸性強近10^12倍,有嚴重腐蝕性和公害。全氟磺酸樹脂(Nafion-H)是已知的最強固體超強酸,具有耐熱性能好、化學穩定性和機械強度高等特點。一般是將帶有磺酸基的全氟乙烯基醚單體與四氟乙烯進行共聚,得到全氟磺酸樹脂。由於Nafion-H分子中引入電負性最大的氟原子,產生強大的場效應和誘導效應,從而使其酸性劇增。與液體超強酸相比,用作催化劑時,易於分離,可反覆使用。且腐蝕性小,引起公害少,選擇性好,容易應用於工業化生產。
世界上已開發和研製了比硫酸、鹽酸;硝酸酸性強幾百萬倍,甚至幾十億倍的超強酸。 這些超強酸,酸性極強。以HF~SbF5為例,物質的量為1:0.3的氫氟酸和五氟化銻混合時的酸性強度要比無水硫酸(100%)的強度約大1億倍。而HF~SbF5的物質量比1:1時其酸性估計可達無水硫酸的10萬兆倍。這些超強酸如魔酸,它是五氟化銻和氫氟酸按體積比1:1製成的混酸。其酸度只是無水硫酸的100倍,在世界市場上已有商品出售,超強酸在化學和化學工業上,極有應用價值,它既是無機及有機的質子化試劑,又是活性極高的催化劑。過去很多在普通環境下極難實現或根本無法實現的化學反應在超強酸環境中。卻能異常順利地完成。
最強酸酸度函數
最強酸自遞平衡
HSO3F+HSO3F = [H2SO3F]++[FSO3]-
SbF5和SO3的加入導致平衡向右移動,從而提高了H2SO3F+的濃度,反應式為:
SbF5+2HSO3F ⇋ H2SO3F++[SbF5(SO3F)]-
2SbF5+2HSO3F ⇋ H2SO3F++[Sb2F10(SO3F)]-
3SO3+SbF5+2HSO3F ⇋ H2SO3F++[SbF5(SO3F4)]-
R3CH+HSO3F+ ⇋ R3CH2++HSO3F ⇋ H2↑+R3C++HSO3F
這一反應中,先有H2SO3F+付出一個質子給R3CH,接着放出氫氣生成碳鎓離子。
最強酸魔酸
很長的一段時間內,人們認為王水就是酸中之王,是最強的酸了,因為即使是黃金,遇到王水也會像“泥牛入海”一樣很快變的無影無蹤。直到有一天奧萊教授和他的學生偶然發現了一種奇特的溶液,它能溶解不溶於王水的高級烷烴蠟燭,人們才知道王水並不是最強的酸,還有比它強的酸,這就是魔酸。
在超強酸中,把其中的SbF5-HSO3F體系叫做魔酸,魔酸的H0約為-27。
它們的酸性強的令人難以置信,比如氫氟酸和五氟化銻按1 :0.3(摩爾比)混合時,它的酸性是濃硫酸的 1億倍;按1 :1混合時,它的酸性是濃硫酸的1000億億倍。所以王水在它們面前只能是“小巫見大巫”。
最強酸氦合氫離子
中文名:氦合氫離子
化學式:HeH+
摩爾質量:5.010428282 g/mol
pKa: -63
它首次發現於1925年,通過質子和氦原子在氣相中反應制得。它是已知最強的酸,質子親和能為177.8 kJ/mol。這種離子也被稱為氦氫分子離子。
最強酸應用
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