氟銻酸

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氟銻酸
IUPAC名
Fluoroantimonic acid
系统名
Hydrogen hexafluoro-λ5-stibanuide
别名 六氟銻酸
识别
CAS号 16950-06-4
PubChem 6337100
ChemSpider 21241496
SMILES
EINECS 241-023-8
性质
化学式 HSbF6
摩尔质量 236.808 g·mol⁻¹
外观 無色黏稠狀
沸点 分解
溶解性 分解
溶解性 溶於SO2ClFSO2
pKa −25
pKb 39
危险性
警示术语 R:R39/23/24/25, R35
安全术语 S:S1/2, S36/37/39, S45, S53, S60, S61
主要危害 強腐蝕性,劇烈水解
NFPA 704
NFPA 704.svg
0
4
3
W
闪点 不可燃
相关物质
其他阴离子 HBF4
其他阳离子 NaPF6NaSbF6
相关化學品 HFSbF5
魔酸
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

氟銻酸化学式:HSbF6)或稱六氟銻酸,是氫氟酸五氟化銻反應後的產物。[1]以一比一的比例混合时成為現在已知最強的超強酸,實驗證明能分解碳氫化合物,產生碳正離子以及氫氣[2]

氫氟酸(HF)和五氟化銻(SbF5)反应强烈放熱。HF會釋放質子H+,然後氟离子F會與SbF5形成八面體型的SbF6阴离子。SbF6非配位阴离子親核性鹼性都很弱。於是質子實際上是「裸露」在水溶液中,使得混合物体系呈現極強的酸性,比純硫酸要強2×1019倍,以下是氫氟酸和五氟化銻的反應方程式:

Reaction of HF with SbF5.png

結構[编辑]

X射线晶体学研究两份HF-SbF5反应形成的结晶,发现化学式分别为[H2F+][Sb2F11]和[H3F2+][Sb2F11],都含有Sb2F11作阴离子。[3]据估计,Sb2F11离子的碱性比SbF6还要弱,因此更加稳定。

與其他酸的對照[编辑]

以下的資料是以哈米特酸度函数作為依據,酸度以大負數H0值表示:

應用[编辑]

氟锑酸使其几乎可以质子化所有的有机化合物。它与异丁烷新戊烷反应会生成相应的碳正离子[4][5]

(CH3)3CH + H+ → (CH3)3C+ + H2
(CH3)4C + H+ → (CH3)3C+ + CH4

危險性[编辑]

氟銻酸會與水起強烈甚至爆炸性的反應,而且它会與目前已知几乎所有的溶剂反應。[1]能溶解氟銻酸的溶劑SO2ClF、液态二氧化硫氟氯烃。盛HF-SbF5的容器可用特氟龍製造。

參見[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 Olah, G. A.; Prakash, G. K. S.; Wang, Q.; Li, X. “Hydrogen Fluoride–Antimony(V) Fluoride” in Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis (Ed: L. Paquette) 2004, J. Wiley & Sons, New York. DOI: 10.1002/047084289.
  2. ^ George Andrew Olah. A life of magic chemistry: autobiographical reflections of a nobel prize winner. John Wiley and Sons. 2001: 100–101. ISBN 0471157430. 
  3. ^ Mootz, D.; Bartmann, K. The Fluoronium Ions H2F+ and H3F2+: Characterization by Crystal Structure Analysis. Angewandte Chemie, International Edition in English. 1988, 27: 391–392. doi:10.1002/anie.198803911. 
  4. ^ Bickel, A. F.; Gaasbeek, C. J.; Hogeveen, H.; Oelderik, J. M.; Platteeuw, J. C. Chemistry and spectroscopy in strongly acidic solutions: reversible reaction between aliphatic carbonium ions and hydrogen. Chemical Communications. 1967, 1967: 634–5. doi:10.1039/C19670000634. 
  5. ^ Hogeveen, H.; Bickel, A. F. Chemistry and spectroscopy in strongly acidic solutions: electrophilic substitution at alkane-carbon by protons. Chemical Communications. 1967, 1967: 635–6. doi:10.1039/C19670000635.