氟銻酸

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氟銻酸
IUPAC名
Fluoroantimonic acid
系統名
Hydrogen hexafluoro-λ5-stibanuide
別名 六氟銻酸
六氟合銻(V)酸
識別
CAS號 16950-06-4(無水)  ✗
72121-43-8(六水)  ✗
PubChem 6337100
ChemSpider 21241496
SMILES
EINECS 241-023-8
性質
化學式 HSbF6
摩爾質量 236.808(無水)
344.85(六水) g·mol⁻¹
外觀 無色液體(無水物)
無色固體(六水合物)[1]
密度 2.885 g/cm3(25℃,無水)
沸點 分解
溶解性 分解
溶解性 溶於SO2ClFSO2
pKa −25
pKb 39
危險性
歐盟危險性符號
有毒有毒 T
腐蝕性腐蝕性 C
危害環境危害環境N
警示術語 R:R39/23/24/25, R35
安全術語 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
閃點 不可燃
相關物質
其他陰離子 HBF4
其他陽離子 NaPF6NaSbF6
相關化學品 HFSbF5
魔酸
若非註明,所有數據均出自一般條件(25 ℃,100 kPa)下。

氟銻酸化學式:HSbF6)或稱六氟銻酸,是氫氟酸五氟化銻反應後的產物。[2]以一比一的比例混合時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[3]

氫氟酸(HF)和五氟化銻(SbF5)反應強烈放熱。HF會釋放質子H+,然後氟離子F會與SbF5形成八面體型的SbF6陰離子。SbF6非配位陰離子親核性鹼性都很弱。於是質子實際上是「裸露」在溶液中,使得混合物體系呈現極強的酸性,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[編輯]

X射線晶體學研究兩份HF-SbF5反應形成的結晶,發現化學式分別為[H2F+][Sb2F11]和[H3F2+][Sb2F11],都含有Sb2F11作陰離子。[4]據估計,Sb2F11離子的鹼性比SbF6還要弱,因此更加穩定。

與其他酸的對照[編輯]

以下的資料是以哈米特酸度函數作為依據,酸度以大負數H0值表示:

應用[編輯]

氟銻酸使其幾乎可以質子化所有的有機化合物。它與異丁烷新戊烷反應會生成相應的碳正離子[5][6]

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

危險性[編輯]

氟銻酸會與水起強烈甚至爆炸性的反應,而且它會與目前已知幾乎所有的溶劑發生反應。[2]能溶解氟銻酸的溶劑磺酰氟氯(SO2ClF)、液態二氧化硫氟氯烴。盛HF-SbF5的容器可用特氟龍製造。

參考文獻[編輯]

  1. ^ 氟銻酸MSDS. SigmaAldrich
  2. ^ 2.0 2.1 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.
  3. ^ George Andrew Olah. A life of magic chemistry: autobiographical reflections of a nobel prize winner. John Wiley and Sons. 2001: 100–101. ISBN 0471157430. 
  4. ^ 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. 
  5. ^ 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. 
  6. ^ 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. 

參見[編輯]