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세계에서 가장 강한 산 - 초당

세계에서 가장 강한 산은 초고속 중 하나 인 플루오로 안티몬 산입니다. 슈퍼 레이스는 너무 강력하여 일반 pH 또는 PK a 를 사용하여 측정되지 않습니다. 저울. 다음은 플루오로 안티 몬 산 및 기타 슈퍼 산과 작동 방식을 살펴 봅니다.

슈퍼 계산 란 무엇입니까?

초당은 순수한 황산보다 산도가 큰 강산제입니다. 화학자는 Hammett Acidity 함수 (H 0 를 사용한 초간 강도를 묘사합니다. ) 또는 기타 특수 산도 함수 pH 척도는 희석 수용액에만 적용되기 때문입니다.

슈퍼 레이스의 작동 방식

많은 초당은 Brønsted 산과 루이스 산을 혼합하여 형성됩니다. 루이스 산은 브 Ønsted 산의 해리에 의해 형성된 음이온을 결합하고 안정화시킨다. 이것은 양성자 수용체를 제거하여 산을 더 나은 양성자 공여자로 만듭니다.

슈퍼 세인이 "알몸"또는 "바인딩되지 않은"양성자가 있다고들을 수도 있지만 이것은 사실이 아닙니다. 산은 일반적으로 그들을 받아들이지 않는 물질에 양성자를 기증하지만, 처음에는 양성자가 산의 분자에 결합되어 있고 자유롭지 않습니다. 그러나,이 양성자는 하나의 양성자 수용체와 다음 양성자 사이를 빠르게 이동한다. 발생하는 일은 초당이 매우 열악한 양성자 수용체라는 것입니다. 따라서 양성자가 산으로 돌아 오는 것보다 다른 물질에 부착하는 것이 더 쉽습니다.

세계에서 가장 강한 산

세계에서 가장 강한 산은 플루오로 안티몬 산 (HSBF 6 라는 초당입니다. ). 순수한 황산보다 10 억 배 이상 강합니다. 다시 말해, 플루오로 안티 몬 산은 황산보다 약 10 억 배 더 좋은 양성자를 기증합니다.

동일한 양의 수소 불소 (HF) 및 안티몬 펜타 플루오 라이드 (HSBF 6 혼합 )) 가장 강력한 플루오로 안티몬 산을 만들지 만 다른 혼합물도 초당을 생성합니다.

hf + sbf 5 → H SBF 6

플루오로 안티 몬 산은 불쾌한 것입니다. 부식성이 높고 독성 증기를 방출합니다. 그것은 물에서 폭발적으로 분해되므로 Hydrofluoric Acid Solutions에서만 사용됩니다. 플루오로 안티 몬 산은 열과 분해되어 불소 가스가 방출됩니다. 산은 유리, 대부분의 플라스틱 및 인간 조직.

카보 란 산

플루오로 안티 몬 산은 산의 혼합물로부터 발생하지만 카보 란 산 [예를 들어, H (CHB 11 cl 11 )]는 솔로 산입니다. H 0 Carborane Acid 중 적어도 -18이지만 산 분자의 특성으로 인해 강도를 계산하기가 어렵습니다. 카보 란 산은 플루오로 안티 몬 산보다 훨씬 강할 수 있습니다. 그것들은 c 60 를 양성 할 수있는 유일한 산이다 그리고 이산화탄소. 강도에도 불구하고 카보 레인 산은 부식성이 아닙니다. 그들은 피부를 태우지 않고 일반 용기에 저장 될 수 있습니다.

초고시 목록

초당은 황산보다 큰 산도를 가지고 있으며, 이는 -11.9 (h 0 입니다. =-11.9). 따라서 슈퍼 계산은 h 0 입니다 <-12. 12M 황산의 pH는 Henderson-Hasselbalch 방정식을 사용하여 음성입니다. 방정식은 슈퍼 계정에 적용되지 않는 가정을 사용하지만 초당에는 모두 음의 pH 값이 있다고 말할 수 있습니다.

초당은 어떻게 저장됩니까?

슈퍼 계정에는 한 가지 크기의 컨테이너 재료가 없습니다. Carborane Acid를 유리에 보관하는 것이 안전합니다. 플루오로 설 푸르 산과 플루오로 안티몬 산은 유리와 정상 플라스틱을 통해 섭취합니다. 그들은 폴리 테트라 플루오로 에틸렌 (Teflon) 용기가 필요합니다. 불소와 탄소의 조합은 산 공격으로부터 보호합니다.

가장 강한 산의 사용

왜 그렇게 강한 산을 사용 하는가, 플루오로 안티 몬 산과 독성 및 부식성이 훨씬 적은 사람은 무엇입니까? 이 산은 일상 생활이나 일반 화학 실험실에서도 사용되지 않습니다. 오히려, 그들은 유기 화학 및 화학 공학에 사용되어 일반적으로 양성자를 받아들이지 않는 화합물을 양성합니다. 또한, 그들은 물 외에 용매에서 일하기 때문에 유용합니다.

초당은 석유 화학의 촉매제입니다. 프로 펜 및 에텐 및 아실 레이트 클로로 벤젠을 갖는 고체 형태의 산성 알킬 레이트 벤젠. 이와 같은 반응은 높은 옥탄 휘발유를 생성하고 플라스틱을 합성하는 데 도움이됩니다. 초고시는 폭발물을 제조하고, 에테르 및 올레핀, 에칭 유리, 이성질체 탄화수소 및 탄화수소를 안정화시키는 데 사용됩니다.

참조

  • Ghosh, Abhik; Berg, Steffen (2014). 무기 화학을 밀고있는 화살표 :주 그룹 요소의 화학에 대한 논리적 접근 . 와일리.
  • 홀, N.F.; Conant, J.B. (1927). “초당 솔루션에 대한 연구”. 미국 화학 학회지 저널 . 49 (12) :3047-3061. doi :10.1021/ja01411a010
  • Hammett, L. P. (1940). 물리 유기 화학 . 뉴욕 :McGraw-Hill.
  • Herlem, Michel (1977). “양성자 또는 So 3 와 같은 강력한 산화 종으로 인한 초간 배지의 반응입니다. 또는 sbf 5 ?”. 순수하고 응용 화학 . 49 :107–113. doi :10.1351/pac19749010107

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이름 공식 h 0
플루오로 안티몬 산 hf :sbf 5 -21에서 -23 사이의
매직 산 hso 3 F :sbf 5 -19.2
Carborane Acids h (hcb 11 x 11 ) 약 -18
플루오 로보르 산 hf :bf 3 -16.6
플루오로 설 푸르 산 fso 3 H -15.1
불화 수소 hf -15.1
trifluoromethanesulfonic acid (triflic acid) cf 3 그래서 3 H -14.9
과염소산 hclo 4 -13
황산 h 2 그래서 4 -11.9