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世界上酸性最强的化合物是氟锑酸 。氟锑酸(fluoroantimonicacid) , 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 , 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 。下面就跟菜叶网一起具体看看世界上酸性最强的化合物等相关内容 。
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
【北京时间校准 北京天气】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;
文章插图
?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+HSbF6Au3++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
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 , 菜叶网 , 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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