Какая самая сильная суперкислота в мире?

Mar 30 2022
Суперкислоты - это те, кислотность которых выше, чем у серной кислоты. Так какая из суперкислот самая супер и для чего именно она используется?
Здесь мы видим химическую структуру фторантимоновой кислоты, самой сильной суперкислоты, известной человеку. Викимедиа/(CC BY-SA 3.0)

Некоторые кислоты достаточно безопасны, чтобы их мог использовать даже домовладелец, например, соляная кислота . Он предназначен для использования в качестве бытового чистящего средства, если вы следуете инструкциям и всем мерам предосторожности.

Кроме того, есть другие кислоты, которые просто слишком едкие и коррозионные, чтобы кто-либо мог с ними обращаться. Так что же происходит, когда вы смешиваете два из них? Вы получаете что-то более сильное. Например, при смешивании равных количеств фтороводородной кислоты (HF) и пятифтористой сурьмы (SbF 5 ) результаты слишком замечательны, чтобы их игнорировать. Вы не получите просто любую другую кислоту. В итоге вы получите самую сильную суперкислоту , известную человечеству, — фторантимоновую кислоту, также известную как HSbF 6 .

Что такое фторантимоновая кислота?

Фторсурьмяная кислота представляет собой бесцветную жидкость с ядовитыми парами. Это смертельно при проглатывании или вдыхании, а при попадании на кожу может вызвать серьезные ожоги. Его коррозионная активность является одной из причин того, почему он занимает первое место в группе кислот, называемых суперкислотами .

Суперкислоты — это любая категория сильных кислот с кислотностью выше, чем у серной кислоты . Суперкислоты настолько сильны, что их нельзя измерить с помощью обычных шкал pH или pKA. Вместо этого они измеряются с использованием функции кислотности Гаммета, записываемой как H 0 , или других специальных функций вместо стандартных шкал рН. H 0 фторсурьмяной кислоты составляет -21. Для сравнения, H 0 серной кислоты составляет -12.

Для сравнения, фторантимоновая кислота в 20×10 19 (20 квинтиллионов) раз сильнее, чем чистая серная кислота . Это как если бы Капитан Марвел начал галактическую битву с новорожденным котенком, хотя, возможно, даже хуже. Однако в этом сценарии фторантимоновая кислота больше похожа на злодея, чем на супергероя.

Криптонит фторантимоновой кислоты: тефлон

К несчастью для капитана Марвела суперкислот, фторсурьмяная кислота не может носить плащ, если только он не сделан из политетрафторэтилена (ПТФЭ) , также известного как тефлон. Это означает, что единственным контейнером, подходящим для хранения материала, является ПТФЭ. Его также можно хранить в растворе плавиковой кислоты, единственном растворе, в котором HSbF 6 не разлагается со взрывом.

В противном случае фторсурьмяная кислота растворит стекло, большинство пластиков, все органические соединения (включая тело человека) и взорвется в воде. Хотя капать фторантимоновую кислоту в колбу с водой, чтобы посмотреть, что произойдет, может показаться немного рискованным развлечением, это невероятно токсично и опасно, и не для вашего школьного класса. Лучше оставить это профессионалам в области химического машиностроения и органической химии.

Протонирование: суперсила фторантимоновой кислоты

Истинная сверхспособность фторсурьмяной кислоты заключается в протонировании или передаче протонов органическим соединениям. Пронация изменяет химические свойства вещества, такие как масса, способность растворяться в воде (растворимость) и реакция при смешивании с водой (гидрофильность). Это означает, что фторантимоновая кислота помогает химикам проводить химические реакции. Он также используется для травления стекла, улучшения качества бензина за счет повышения октанового числа , изготовления пластмасс и создания взрывчатых веществ, таких как гранаты.

Фторсурьмяная кислота — самая сильная кислота и одна из самых агрессивных, но эксперты говорят , что в некотором смысле фтористоводородная кислота по-прежнему является самой опасной. Почему? Потому что вы, скорее всего, столкнетесь с некоторыми фармацевтическими препаратами, чистящими средствами и гербицидами, которые содержат фтористоводородную кислоту. Обычному человеку гораздо труднее случайно получить фторантимоновую кислоту.

Если вы принимаете какую-либо суперкислоту, особенно фторантимоновую кислоту, будьте готовы надеть некоторые серьезные химические средства индивидуальной защиты (СИЗ), включая респиратор и защитные очки. Это супер-костюм современных химиков и всех, кто не хочет смотреть, как их собственная плоть и кости растворяются в луже неверных решений.

Теперь это смешно

« Способы уничтожить айфоны» — развлекательный жанр на YouTube. Независимо от того, разбивают ли их молотком или растворяют химические вещества, такие как галлий, бром или фторсурьмяная кислота, гражданские ученые используют ряд методов, чтобы проверить долговечность современных технологий.