Was ist die stärkste Supersäure, die es gibt?

Säuren sind sowohl gefährlich als auch sehr nützlich. Sie helfen uns, Nahrung aufzulösen, Produkte herzustellen, zu reinigen; Sie servieren praktisch alles. Es gibt jedoch Säuren, die so stark sind, dass sie fast jeden Gegenstand in kürzester Zeit auflösen könnten, einschließlich unseres Körpers. Die stärkste Säure der Welt ist die Fluorantimonsäure und gehört daher voll und ganz zu den Supersäuren. Supersäuren sind so stark, dass sie nicht einmal auf den üblichen pH- oder pKA-Skalen gemessen werden. Als Nächstes geben wir Ihnen einen umfassenderen Überblick über Fluorantimonsäure und ihre Wirkungsweise.

Was sind Supersäuren und wie wirken sie?

Eine Supersäure ist eine Säure, die einen höheren Säuregehalt als reine Schwefelsäure hat. Chemiker beschreiben die Stärke von Supersäuren mit der Hammett-Säurefunktion (H0) oder anderen speziellen Säurefunktionen. Denn die pH-Skala gilt nur für verdünnte wässrige Lösungen.

Viele Supersäuren werden durch Mischen einer Brønsted-Säure und einer Lewis-Säure gebildet. Die Lewis-Säure bindet und stabilisiert das durch die Dissoziation der Brønsted-Säure gebildete Anion. Dieser Prozess schließt Protonenakzeptoren aus und macht die Säure zu einem Protonendonor.

Sie können hören, dass Supersäuren „nackte“ oder „ungebundene“ Protonen haben, aber das ist nicht wahr. Die Säure liefert Protonen an Substanzen, die sie normalerweise nicht annehmen, aber zunächst sind die Protonen an die Säuremoleküle gebunden und schweben nicht frei. Diese Protonen bewegen sich jedoch schnell von einem Protonenakzeptor zum nächsten. Der Punkt ist, dass ein Proton eher an einer der anderen Substanzen haftet, als eine Säure zu werden. Denn bei der Aufnahme von Protonen greift die Supersäure zu kurz.

Die stärkste Säure, die es gibt

Die stärkste Säure, die es gibt, ist die Supersäure namens Fluorantimonsäure. Wir stellen die wirksamste Fluorantimonsäure her, indem wir gleiche Mengen Fluorwasserstoff (HF) und Antimonpentafluorid (HSbF ⁶ ) mischen, aber es gibt auch andere Mischungen, die diese Supersäure produzieren: HF + SbF ₅ → H ⁺ SbF ₆ ^– .

Verschiedene Forscher sind zu dem Schluss gekommen, dass Fluorantimonsäure (HSbF₆) milliardenfach saurer sein kann als 100 %ige Schwefelsäure. Auch diese Säure hat die Fähigkeit, neben einer Vielzahl von Stoffen auch Glas aufzulösen. Diese besondere Säure wird als Katalysator in chemischen Reaktionen für die Biochemie, die Benzinherstellung und die Herstellung von synthetischen Materialien verwendet.

Fluorantimonsäure besteht aus Antimon, Fluor und Wasserstoff. Die schwache Bindung zwischen dem Wasserstoffion und Fluor ist der Grund, warum diese Säure so zerstörerisch und extrem sauer ist. Das bedeutet auch, dass die Fluorantimonsäure, sobald sie ein Proton verliert, damit beginnt, den Atomen Elektronen zu entziehen.

Die Stärke dieser Säure ist bemerkenswert, daher ist sie schwer zu lagern. Wenn Sie versuchten, es in eine Glasflasche zu füllen, würde es sowohl die Flasche als auch die Hand auflösen, mit der Sie es halten. Säure kann nur in dem gelagert werden, was wir in Antihaftpfannen verwenden: Teflon oder Polytetrafluorethylen. Dieses Material hat die stärkste Einfachbindung in der organischen Chemie zwischen Kohlenstoff und Fluor. Das Ergebnis? eine hochbeständige chemische Struktur.

Carboransäuren

_{Fluorantimonsäure ergibt sich aus einer Mischung von Säuren, aber Carboran-H(CHB 11} Cl ₁₁ ) -Säuren werden nicht durch Mischungen gebildet, das heißt, sie sind eine einzige Säure. Obwohl die Natur von Kohlensäuremolekülen es schwierig macht, ihre Stärke zu berechnen, wird angenommen, dass das Ho dieser Säuren mindestens -18 beträgt. Carboransäuren können so stark sein wie Fluorantimonsäure. _{Sie sind die einzigen Säuren, die Fulleren (C 60} ) und Kohlendioxid (CO ₂ ) protonieren können . Trotz ihrer Stärke sind Carboransäuren nicht ätzend. Sie brennen nicht auf der Haut und können in gewöhnlichen Behältern aufbewahrt werden.

Liste der Supersäuren

Supersäuren haben einen höheren Säuregehalt als Schwefelsäure, die eine Hammett-Aktivität von -11,9 (H0 = -11,9) hat. Daher haben Supersäuren ein H0 < -12. Unter Verwendung der Henderson-Hasselbalch-Gleichung ist der pH-Wert von 12 M Schwefelsäure negativ. Obwohl diese Formulierung nicht auf Supersäuren anwendbar ist, kann nun bestätigt werden, dass der pH-Wert von Supersäuren negativ ist. Dies ist die Liste:

• HCl. Salzsäure.
• HNO ₃ . Salpetersäure.
• H2SO4 . _{_} _ _{_} Schwefelsäure (nicht zu verwechseln mit HSO ₄ , das eine schwache Säure ist).
• HBr . Bromwasserstoffsäure.
• HALLO . Jodsäure.
• HClO ₄ . Perchlorsäure.
• HClO ₃ . Chlorsäure.

Verwendung von Supersäuren

Warum eine so starke Säure verwenden, geschweige denn eine so giftige und ätzende wie Fluorantimonsäure? Diese Säuren werden im Alltag nicht verwendet, auch nicht in einem normalen Chemielabor. Sie werden ausschließlich von organischen Chemikern und Ingenieuren für Verbindungen verwendet, die sonst keine Protonen aufnehmen würden. Sie sind auch nützlich, weil sie in anderen Lösungsmitteln als Wasser funktionieren.

Supersäuren verursachen Reaktionen, die zur Herstellung von Benzin mit hoher Oktanzahl und zur Synthese von Kunststoffen verwendet werden. Andere Verwendungen von Supersäuren finden unter anderem bei der Herstellung von explosiven Substanzen, Ethern, Alkenen statt.

Quellen

• Peak, H. (nd). Fluorantimonsäure .
• einfache Chemie. (2020). Fluorantimonsäure . _