Was ist die stärkste Supersäure der Welt?

Mar 30 2022
Supersäuren sind solche mit einem höheren Säuregehalt als Schwefelsäure. Welche Supersäure ist also die Supersäure und wofür genau wird sie verwendet?
Hier sehen wir die chemische Struktur von Fluorantimonsäure, der stärksten bekannten Supersäure. Wikimedia/(CC BY-SA 3.0)

Einige Säuren sind sicher genug, dass sogar ein Hausbesitzer sie verwenden kann, wie Salzsäure . Es ist für die Verwendung als Haushaltsreiniger konzipiert, solange Sie die Anweisungen und alle Sicherheitsvorkehrungen befolgen.

Dann gibt es andere Säuren, die einfach zu ätzend und korrosiv sind, um von irgendjemandem gehandhabt zu werden. Was passiert also, wenn Sie zwei davon mischen? Sie erhalten etwas insgesamt Stärkeres. Wenn zum Beispiel gleiche Mengen der Säuren Fluorwasserstoff (HF) und Antimonpentafluorid (SbF 5 ) kombiniert werden, sind die Ergebnisse zu bemerkenswert, um sie zu ignorieren. Du bekommst nicht irgendeine andere Säure. Am Ende erhalten Sie die stärkste Supersäure , die der Menschheit bekannt ist – Fluorantimonsäure, auch bekannt als HSbF 6 .

Was ist Fluorantimonsäure?

Fluorantimonsäure ist eine farblose Flüssigkeit mit giftigen Dämpfen. Es ist tödlich, wenn es verschluckt oder eingeatmet wird, und es kann schwere Verbrennungen verursachen, wenn es mit der Haut in Kontakt kommt. Seine Korrosivität ist einer der Gründe, warum es der Spitzenreiter in einer Gruppe von Säuren ist, die als Supersäuren bezeichnet werden .

Supersäuren sind jede Kategorie starker Säuren mit einem höheren Säuregehalt als Schwefelsäure . Supersäuren sind so stark, dass sie nicht mit den normalen pH- oder pKA-Skalen gemessen werden können. Stattdessen werden sie mit der Hammett-Säurefunktion – geschrieben als H 0 – oder anderen speziellen Funktionen anstelle der Standard-pH-Skalen gemessen. Das H 0 von Fluorantimonsäure ist –21. Im Vergleich dazu ist das H 0 von Schwefelsäure –12.

Zum Vergleich: Fluorantimonsäure ist 20×10 19 (20 Quintillionen) mal stärker als reine Schwefelsäure . Das ist, als ob Captain Marvel einen galaktischen Kampf mit einem neugeborenen Kätzchen beginnen würde, wenn auch vielleicht noch schlimmer. In diesem Szenario klingt Fluorantimonsäure jedoch eher wie ein Bösewicht als wie ein Superheld.

Kryptonit der Fluorantimonsäure: Teflon

Unglücklicherweise für den Captain Marvel der Supersäuren kann Fluorantimonsäure keinen Umhang tragen, es sei denn, er besteht aus Polytetrafluorethylen (PTFE) , auch bekannt als Teflon. Das heißt, der einzige geeignete Behälter zur Aufbewahrung des Materials ist PTFE. Es kann auch in einer Flusssäurelösung gelagert werden, der einen Lösung, in der sich HSbF 6 nicht explosionsartig zersetzt.

Fluorantimonsäure löst sonst Glas, die meisten Kunststoffe, jede organische Verbindung (einschließlich des menschlichen Körpers) auf und wird in Wasser explodieren. Obwohl es nach einem gefährlichen Spaß klingen mag, Fluorantimonsäure in eine Flasche Wasser zu tropfen, um zu sehen, was passiert, ist es unglaublich giftig und gefährlich und nichts für Ihren naturwissenschaftlichen Unterricht in der Mittelstufe. Das überlässt man am besten den Profis in Chemieingenieurwesen und organischer Chemie.

Protonierung: Die Superkraft der Fluorantimonsäure

Die wahre Superkraft von Fluorantimonsäure ist die Protonierung oder die Abgabe von Protonen an organische Verbindungen. Die Pronation verändert die chemischen Eigenschaften einer Substanz wie Masse, Fähigkeit, sich in Wasser aufzulösen (Löslichkeit) und Reaktion beim Mischen in Wasser (Hydrophilie). Das bedeutet, dass Fluorantimonsäure für Chemiker bei der Durchführung chemischer Reaktionen hilfreich ist. Es wird auch verwendet, um Glas zu ätzen, die Qualität von Benzin durch Erhöhung der Oktanzahl zu verbessern , Kunststoffe herzustellen und Sprengstoffe wie Granaten zu entwickeln.

Fluorantimonsäure ist die stärkste Säure und eine der ätzendsten, aber Experten sagen , dass Flusssäure in gewisser Weise immer noch die gefährlichste ist. Warum? Denn manche Medikamente, Reinigungsmittel und Herbizide, die Flusssäure enthalten, begegnen Ihnen viel häufiger. Für den Durchschnittsmenschen ist es viel schwieriger, versehentlich an Fluorantimonsäure zu gelangen.

Wenn Sie eine Supersäure einnehmen, insbesondere Fluorantimonsäure, seien Sie darauf vorbereitet, sich in eine ernsthafte persönliche Schutzausrüstung (PSA) für Chemikalien zu kleiden, einschließlich einer Atemschutzmaske und einer Schutzbrille. Das ist der Superanzug moderner Chemiker und aller, die nicht zusehen wollen, wie sich ihr eigenes Fleisch und Knochen in einer Pfütze aus Fehlentscheidungen auflöst.

Das ist jetzt lustig

" Wege, iPhones zu zerstören" ist ein unterhaltsames Genre auf YouTube. Ob sie mit einem Hammer zerschlagen oder mit Chemikalien wie Gallium, Brom oder Fluorantimonsäure aufgelöst werden, Citizen Scientists verwenden eine Reihe von Methoden, um die Haltbarkeit moderner Technologie auf die Probe zu stellen.