Ποιο είναι το ισχυρότερο υπεροξύ που υπάρχει;

Artículo revisado y aprobado por nuestro equipo editorial, siguiendo los criterios de redacción y edición de YuBrain.


Τα οξέα είναι και επικίνδυνα και πολύ χρήσιμα. Μας βοηθούν να διαλύσουμε τα τρόφιμα, να φτιάξουμε προϊόντα, να καθαρίσουμε. εξυπηρετούν σχεδόν τα πάντα. Ωστόσο, υπάρχουν οξέα τόσο ισχυρά που θα μπορούσαν να διαλύσουν σχεδόν οποιοδήποτε αντικείμενο σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα, συμπεριλαμβανομένου του σώματός μας. Το πιο ισχυρό οξύ στον κόσμο είναι το φθοροαντιμονικό οξύ, και ως εκ τούτου είναι πλήρως ένα από τα υπεροξέα. Τα υπεροξέα είναι τόσο ισχυρά που δεν μετρώνται καν στις συνήθεις κλίμακες pH ή pKA. Στη συνέχεια, σας δίνουμε μια ευρύτερη εικόνα του φθοριοαντιμονικού οξέος και του τρόπου λειτουργίας του.

Τι είναι τα υπεροξέα και πώς λειτουργούν;

Υπεροξύ είναι ένα οξύ που έχει οξύτητα υψηλότερη από αυτή του καθαρού θειικού οξέος. Οι χημικοί περιγράφουν την ισχύ των υπεροξέων χρησιμοποιώντας τη συνάρτηση οξύτητας Hammett (H0) ή άλλες ειδικές συναρτήσεις οξύτητας. Αυτό συμβαίνει επειδή η κλίμακα pH ισχύει μόνο για αραιά υδατικά διαλύματα.

Πολλά υπεροξέα σχηματίζονται με την ανάμειξη ενός οξέος Brønsted και ενός οξέος Lewis. Το οξύ Lewis δεσμεύει και σταθεροποιεί το ανιόν που σχηματίζεται από τη διάσταση του οξέος Brønsted. Αυτή η διαδικασία αποκλείει τους δέκτες πρωτονίων, καθιστώντας το οξύ δότη πρωτονίων.

Μπορεί να ακούσετε ότι τα υπεροξέα έχουν «γυμνά» ή «αδέσμευτα» πρωτόνια, αλλά αυτό δεν είναι αλήθεια. Το οξύ παρέχει πρωτόνια σε ουσίες που κανονικά δεν τα δέχονται, αλλά αρχικά τα πρωτόνια συνδέονται με τα μόρια του οξέος και δεν επιπλέουν ελεύθερα. Ωστόσο, αυτά τα πρωτόνια μετακινούνται γρήγορα από τον έναν δέκτη πρωτονίων στον άλλο. Το θέμα είναι ότι ένα πρωτόνιο είναι πιο πιθανό να κολλήσει σε μια από τις άλλες ουσίες παρά να γίνει οξύ. Αυτό συμβαίνει επειδή, όταν πρόκειται για την αποδοχή πρωτονίων, το υπεροξύ υπολείπεται.

Το ισχυρότερο οξύ που υπάρχει

Το ισχυρότερο οξύ που υπάρχει είναι το υπεροξύ που ονομάζεται φθοροαντιμονικό οξύ. Φτιάχνουμε το πιο ισχυρό φθοροαντιμονικό οξύ αναμειγνύοντας ίσες ποσότητες υδροφθορίου (HF) και πενταφθοριούχου αντιμονίου (HSbF 6 ), αλλά υπάρχουν και άλλα μείγματα που παράγουν επίσης αυτό το υπεροξύ: HF + SbF 5 → H + SbF 6 .

Διαφορετικοί ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι το φθοριοαντιμονικό οξύ (HSbF6) μπορεί να είναι δισεκατομμύρια φορές περισσότερο οξύ από το 100% θειικό οξύ. Ακόμη και αυτό το οξύ έχει την ικανότητα να διαλύει, ανάμεσα σε ένα πλήθος ουσιών, το γυαλί. Το συγκεκριμένο οξύ χρησιμοποιείται ως καταλύτης σε χημικές αντιδράσεις για τη βιοχημεία, την παραγωγή βενζίνης και την κατασκευή συνθετικών υλικών.

Το φθοροαντιμονικό οξύ αποτελείται από αντιμόνιο, φθόριο και υδρογόνο. Ο ασθενής δεσμός μεταξύ του ιόντος υδρογόνου και του φθορίου είναι ο λόγος για τον οποίο αυτό το οξύ είναι τόσο καταστροφικό και εξαιρετικά όξινο. Αυτό σημαίνει επίσης ότι, μόλις το φθοροαντιμονικό οξύ χάσει ένα πρωτόνιο, αρχίζει να αφαιρεί ηλεκτρόνια από τα άτομα.

Η ισχύς αυτού του οξέος είναι αξιοσημείωτη, επομένως είναι δύσκολο να αποθηκευτεί. Αν προσπαθούσατε να το βάλετε σε γυάλινο μπουκάλι, θα διαλύονταν τόσο το μπουκάλι όσο και το χέρι με το οποίο το κρατάτε. Το οξύ μπορεί να αποθηκευτεί μόνο σε αυτό που χρησιμοποιούμε σε αντικολλητικά τηγάνια: τεφλόν ή πολυτετραφθοροαιθυλένιο. Αυτό το υλικό έχει τον ισχυρότερο απλό δεσμό στην οργανική χημεία μεταξύ άνθρακα και φθορίου. Το αποτέλεσμα? μια εξαιρετικά ανθεκτική χημική δομή.

καρβορανικά οξέα

Το φθοραντιμονικό οξύ προκύπτει από ένα μείγμα οξέων, αλλά τα καρβορανικά οξέα H(CHB 11 Cl 11 ) δεν σχηματίζονται από μείγματα, δηλαδή είναι ένα μόνο οξύ. Αν και η φύση των μορίων ανθρακικού οξέος καθιστά δύσκολο τον υπολογισμό της ισχύος τους, το Ho αυτών των οξέων πιστεύεται ότι είναι τουλάχιστον -18. Τα καρβορανικά οξέα μπορεί να είναι τόσο ισχυρά όσο το φθοριοαντιμονικό οξύ. Είναι τα μόνα οξέα ικανά να πρωτονιώσουν το φουλλερένιο (C 60 ) και το διοξείδιο του άνθρακα (CO 2 ). Παρά την αντοχή τους, τα καρβορανικά οξέα δεν είναι διαβρωτικά. Δεν καίνε το δέρμα και μπορούν να αποθηκευτούν σε συνηθισμένα δοχεία.

Κατάλογος υπεροξέων

Τα υπεροξέα έχουν υψηλότερη οξύτητα από το θειικό οξύ, το οποίο έχει δραστηριότητα Hammett -11,9 (Η0 = -11,9). Επομένως, τα υπεροξέα έχουν Η0 < -12. Χρησιμοποιώντας την εξίσωση Henderson-Hasselbalch, το pH του θειικού οξέος 12Μ είναι αρνητικό. Τώρα, αν και αυτή η σύνθεση δεν είναι εφαρμόσιμη στα υπεροξέα, είναι δυνατόν να επιβεβαιωθεί ότι το pH των υπεροξέων είναι αρνητικό. Αυτή είναι η λίστα:

  • HCl. Υδροχλωρικό οξύ.
  • HNO 3 . Νιτρικό οξύ.
  • H2SO4 . _ _ _ Θειικό οξύ (Δεν πρέπει να συγχέεται με το HSO 4 που είναι ασθενές οξύ).
  • HBr . Υδροβρωμικό οξύ.
  • ΓΕΙΑ . ιωδικό οξύ.
  • HClO4 . _ Υπερχλωρικό οξύ.
  • HClO3 . _ Χλωρικό οξύ.

Χρήσεις υπεροξέων

Γιατί να χρησιμοποιήσετε ένα τόσο ισχυρό οξύ, πόσο μάλλον ένα τόσο τοξικό και διαβρωτικό όσο το φθοροαντιμονικό οξύ; Αυτά τα οξέα δεν χρησιμοποιούνται στην καθημερινή ζωή, ούτε καν σε ένα κανονικό χημικό εργαστήριο. Χρησιμοποιούνται αποκλειστικά από οργανικούς χημικούς και μηχανικούς σε ενώσεις που διαφορετικά δεν θα δέχονταν πρωτόνια. Είναι επίσης χρήσιμα επειδή λειτουργούν σε διαλύτες άλλους από το νερό.

Τα υπεροξέα προκαλούν αντιδράσεις που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή βενζίνης υψηλών οκτανίων και για τη σύνθεση πλαστικών. Άλλες χρήσεις των υπεροξέων λαμβάνουν χώρα στην παραγωγή εκρηκτικών ουσιών, αιθέρων, αλκενίων, μεταξύ άλλων.

Πηγές

-Διαφήμιση-

mm
Carolina Posada Osorio (BEd)
(Licenciada en Educación. Licenciada en Comunicación e Informática educativa) -COLABORADORA. Redactora y divulgadora.

Artículos relacionados