氟銻酸
氟銻酸 | |
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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 |
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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(水) | 分解 |
溶解性 | 溶於SO2ClF,SO2 |
pKa | −25 |
pKb | 39 |
危險性 | |
歐盟危險性符號 | |
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 | |
閃點 | 不可燃 |
相關物質 | |
其他陰離子 | HPF6、HAsF6 |
其他陽離子 | NaPF6、NaSbF6 |
相關化學品 | HF、SbF5 魔酸 |
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。 |
氟銻酸(化學式:HSbF₆)或稱六氟銻酸,是氫氟酸和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−是非配位陰離子,親核性和鹼性都很弱。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:
結構
用X射線晶體學研究兩份反應形成的結晶,發現化學式分別為和,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
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:
- 氟銻酸 (1990) (H0值 = −31.3)
- 魔酸 (1974) (H0值 = −19.2)
- 碳硼烷酸 (1969) (H0值 = −18.0)
- 氟磺酸 (1944) (H0值 = −15.1)
- 三氟甲磺酸 (1940) (H0值 = −14.9)
反應
氟銻酸加熱到40 °C下分解,生成氟化氫氣體和五氟化銻液體。[5]
應用
氟銻酸使其幾乎可以質子化所有的有機化合物。它與異丁烷和新戊烷反應會生成相應的碳正離子:[6][7]
危險性
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有磺酰氟氯(SO2ClF)、液態二氧化硫及氟氯烴。盛的容器可用特氟龍製造。
參考文獻
- ^ 氟銻酸MSDS. SigmaAldrich
- ^ 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.
- ^ George Andrew Olah. A life of magic chemistry: autobiographical reflections of a nobel prize winner. John Wiley and Sons. 2001: 100–101. ISBN 0471157430.
- ^ 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.
- ^ Oelderik, Jan. Werkwijze ter bereiding van halogeenverbindingen van vijfwaardig antimoon. Netherlands Patent Application. December 1966,. NL 6508096 A.
- ^ 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.
- ^ 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
- 影片:氟銻酸 vs iPhone7 (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)(英文). Game Freak from Youtube
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