複製鏈接
請複製以下鏈接發送給好友

氟銻酸

鎖定
氟銻酸是一種無機化合物,化學式為HSbF6,氫氟酸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。 [2] 
中文名
氟銻酸
外文名
fluoroantimonic acid
別    名
六氟合銻酸
化學式
HSbF₆
分子量
256.765
CAS登錄號
16950-06-4
EINECS登錄號
241-023-8
熔    點
無固定熔點
水溶性
易溶
密    度
2.885 g/cm3
外    觀
無色微黏稠的液體
應    用
裂解高級烷烴,冶煉穩定金屬等
安全性描述
H300, H310, H314, H330, H411
危險性符號
P260, P264, P273, P280, P284, P301+310
危險性描述
有強腐蝕性,氧化性,與水劇烈反應甚至爆炸
UN危險貨物編號
R39/26/27 R14 [1] 

氟銻酸形態

氫氟酸五氟化銻以一比一的比例反應成為已知最強的超強酸(超強質子酸和路易斯酸),實驗證明能分解碳氫化合物,產生碳正離子以及氫氣。
[H2F]+[SbF6]- [H2F]+[SbF6]-
氫氟酸(HF)和五氟化銻(SbF5)互相反應強烈放熱。HF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。 [3] 
圖右為氟銻酸的3D分子球棍模型

氟銻酸結構

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。

氟銻酸酸度對照

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)
氟銻磺酸【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

氟銻酸應用

氟銻酸幾乎可以質子化所有的有機化合物
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]+====C6H5ClO3+H+
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++ [H3O]+
4、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+

氟銻酸危險性

氟銻酸會與水發生強烈反應甚至爆炸,若溶劑為水,則與其他強於水的酸的強度無法區分(拉平效應)。 吸入蒸氣或皮膚接觸會造成難以治癒的傷害。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、氟銻酸中均不含水,SbF5為溶劑,H2SbF7HF是溶質。故氟銻酸均為無色油狀液體。
2、腐蝕性:具有強的腐蝕性,因此通常盛放在特氟龍材料製成的容器中。
參考資料