Jaki jest najsilniejszy superkwas na świecie?

Mar 30 2022
Superkwasy to te o kwasowości większej niż kwas siarkowy. Więc który z superkwasów jest najwspanialszy i do czego dokładnie służy?
Tutaj widzimy strukturę chemiczną kwasu fluoroantymonowego, najsilniejszego superkwasu znanego człowiekowi. Wikimedia/(CC BY-SA 3.0)

Niektóre kwasy są na tyle bezpieczne, że może ich używać nawet właściciel domu, np . kwas muratyczny . Jest przeznaczony do użytku jako środek czyszczący w gospodarstwie domowym, o ile przestrzegasz instrukcji i wszystkich środków ostrożności.

Są też inne kwasy, które są po prostu zbyt żrące i żrące, aby ktokolwiek mógł sobie z nimi poradzić. Więc co się stanie, gdy zmieszasz dwa z nich? Dostajesz coś znacznie silniejszego. Na przykład, gdy łączy się równe ilości kwasu fluorowodorowego (HF) i pentafluorku antymonu (SbF5 ) , wyniki są zbyt niezwykłe, aby je zignorować. Nie dostajesz innego kwasu. Otrzymujesz najsilniejszy superkwas znany ludzkości — kwas fluoroantymonowy, czyli HSbF 6 .

Co to jest kwas flouroantymonowy?

Kwas fluoroantymonowy jest bezbarwną cieczą o toksycznych oparach. Połknięcie lub wdychanie jest śmiertelne , a w przypadku kontaktu ze skórą może spowodować poważne oparzenia. Jego korozyjność jest jednym z powodów, dla których jest czołowym psem w grupie kwasów zwanych superkwasami .

Superkwasy to każda kategoria mocnych kwasów o kwasowości większej niż kwas siarkowy . Superkwasy są tak silne, że nie można ich zmierzyć za pomocą zwykłej skali pH lub pKA. Zamiast tego są mierzone za pomocą funkcji kwasowości Hammetta — zapisanej jako H 0 — lub innych specjalnych funkcji zamiast standardowych skal pH. H0 kwasu fluoroantymonowego wynosi -21 . Dla porównania, H 0 kwasu siarkowego wynosi -12.

Aby to zobrazować, kwas fluoroantymonowy jest 20×10 19 (20 trylionów) razy silniejszy niż czysty kwas siarkowy . To tak, jakby Kapitan Marvel rozpoczął galaktyczną bitwę z nowonarodzonym kociakiem, choć może nawet gorzej. Jednak w tym scenariuszu kwas fluoroantymonowy brzmi bardziej jak złoczyńca niż superbohater.

Kryptonit kwasu fluoroantymonowego: teflon

Na nieszczęście dla Kapitana Marvela superkwasów, kwas fluoroantymonowy nie może nosić peleryny, chyba że jest zrobiony z politetrafluoroetylenu (PTFE) , czyli teflonu. Oznacza to, że jedynym pojemnikiem odpowiednim do przechowywania rzeczy jest PTFE. Można go również przechowywać w roztworze kwasu fluorowodorowego, jedynego roztworu, w którym HSbF 6 nie rozkłada się wybuchowo.

W przeciwnym razie kwas fluoroantymonowy rozpuści szkło, większość plastików, każdy związek organiczny (w tym ludzkie ciało) i eksploduje w wodzie. Chociaż wrzucenie kwasu fluoroantymonowego do butelki z wodą, aby zobaczyć, co się stanie, może wydawać się trochę niebezpieczną zabawą, jest on niesamowicie toksyczny i niebezpieczny i nie nadaje się do nauki w gimnazjum. Najlepiej zostawić to profesjonalistom z inżynierii chemicznej i chemii organicznej.

Protonowanie: supermoc kwasu fluoroantymonowego

Prawdziwą supermocą kwasu fluoroantymonowego jest protonowanie , czyli oddawanie protonów związkom organicznym. Pronacja zmienia właściwości chemiczne substancji, takie jak masa, zdolność rozpuszczania się w wodzie (rozpuszczalność) i reakcję po zmieszaniu z wodą (hydrofilowość). Oznacza to, że kwas fluoroantymonowy jest pomocny chemikom w przeprowadzaniu reakcji chemicznych. Jest również używany do wytrawiania szkła, poprawiania jakości benzyny poprzez podnoszenie poziomu oktanów , wytwarzania tworzyw sztucznych i konstruowania materiałów wybuchowych, takich jak granaty.

Kwas fluoroantymonowy jest najsilniejszym kwasem i jednym z najbardziej żrących, ale eksperci twierdzą , że pod pewnymi względami kwas fluorowodorowy jest nadal najbardziej niebezpieczny. Czemu? Ponieważ dużo częściej spotykasz niektóre farmaceutyki, środki czyszczące i herbicydy zawierające kwas fluorowodorowy. Przeciętnemu człowiekowi o wiele trudniej jest przypadkowo zdobyć kwas fluoroantymonowy.

Jeśli przyjmiesz jakikolwiek superkwas, zwłaszcza kwas fluoroantymonowy, przygotuj się na noszenie poważnego chemicznego sprzętu ochrony osobistej (PPE), w tym respiratora i okularów ochronnych. To super garnitur współczesnych chemików i każdego, kto nie chce patrzeć, jak ich własne ciało i kości rozpływają się w kałuży złych decyzji.

Teraz to zabawne

Sposoby niszczenia iPhone’ów” to zabawny gatunek na YouTube. Niezależnie od tego, czy są rozbijane młotkiem, czy rozpuszczane w chemikaliach, takich jak gal, brom czy kwas fluoroantymonowy, naukowcy obywatelscy stosują szereg metod, aby przetestować trwałość nowoczesnych technologii.