Quel est le superacide le plus puissant au monde ?

Ce que vous devez savoir sur l'acide fluoroantimonique

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Il s'agit de la structure chimique bidimensionnelle de l'acide fluoroantimonique, le superacide le plus puissant. LAGUNA DESIGN / Getty Images





Vous pensez peut-être que acide dans le sang extraterrestre dans le film populaire est assez tiré par les cheveux, mais la vérité est qu'il y a un acide qui est encore plus corrosif ! Découvrez le superacide le plus puissant du monde : l'acide fluoroantimonique.

Superacide le plus fort

Au monde superacide le plus fort est l'acide fluoroantimonique, HSbF6. Il est formé en mélangeant du fluorure d'hydrogène (HF) et du pentafluorure d'antimoine (SbF5). Divers mélanges produisent le superacide, mais le mélange de proportions égales des deux acides produit le superacide le plus fort connu de l'homme.



Propriétés du superacide acide fluoroantimonique

  • Rapidement et explosivement se décompose au contact de l'eau. En raison de cette propriété, l'acide fluoroantimonique ne peut pas être utilisé en solution aqueuse. Il n'est utilisé que dans une solution d'acide fluorhydrique.
  • Dégage des vapeurs très toxiques. Lorsque la température augmente, l'acide fluoroantimonique se décompose et génère du fluorure d'hydrogène gazeux (acide fluorhydrique).
  • L'acide fluoroantimonique est 2 × 1019(20 quintillions) fois plus fort que 100%acide sulfurique. L'acide fluoroantimonique a un H0(fonction d'acidité de Hammett) valeur de -31,3.
  • Dissout le verre et de nombreux autres matériaux et protonates presque tous les composés organiques (comme tout ce qui se trouve dans votre corps). Cet acide est stocké dans des récipients en PTFE (polytétrafluoroéthylène).

A quoi cela sert?

Si c'est ainsi toxique et dangereux , pourquoi quelqu'un voudrait-il avoir de l'acide fluoroantimonique ? La réponse réside dans ses propriétés extrêmes. L'acide fluoroantimonique est utilisé dans ingénieur chimiste et chimie organique pour protoner des composés organiques, quel que soit leur solvant. Par exemple, l'acide peut être utilisé pour éliminer Hdeuxà partir d'isobutane et de méthane à partir de néopentane. Il est utilisé comme catalyseur d'alkylations et d'acylations en pétrochimie. Les superacides en général sont utilisés pour synthétiser et caractériser les carbocations.

Réaction entre l'acide fluorhydrique et le pentafluorure d'antimoine

La réaction entre fluor d'hydrogène et le pentafluorure d'antimoine qui forme l'acide fluoroantimonique est exothermique .



HF + SbF5→ H+SbF6-

L'ion hydrogène (proton) se fixe au fluor via une liaison dipolaire très faible. La liaison faible explique l'extrême acidité de l'acide fluoroantimonique, permettant au proton de sauter entre les amas d'anions.

Qu'est-ce qui fait de l'acide fluoroantimonique un superacide?

Un superacide est un acide plus fort que l'acide sulfurique pur, HdeuxALORS4. Par plus fort, cela signifie qu'un superacide donne plus de protons ou d'ions hydrogène dans l'eau ou a une fonction d'acidité de Hammet H0inférieur à -12. La fonction d'acidité de Hammet pour l'acide fluorantimonique est H0= -28.

Autres superacides

D'autres superacides comprennent les superacides carborane [par exemple, H (CHBOnzeCLOnze)] et l'acide fluorosulfurique (HFSO3). Les superacides carborane peuvent être considérés comme l'acide solo le plus fort au monde, car l'acide fluoroantimonique est en fait un mélange d'acide fluorhydrique et de pentafluorure d'antimoine. Le carborane a une pH de -18 . Contrairement à l'acide fluorosulfurique et à l'acide fluoroantimonique, les acides carborane sont si non corrosifs qu'ils peuvent être manipulés à peau nue. Le téflon, le revêtement antiadhésif que l'on trouve souvent sur les ustensiles de cuisine, peut contenir du carborante. Les acides carborane sont également relativement rares, il est donc peu probable qu'un étudiant en chimie en rencontre un.



Points à retenir sur les superacides les plus puissants

  • Un superacide a une acidité supérieure à celle de l'acide sulfurique pur.
  • Le superacide le plus puissant au monde est l'acide fluoroantimonique.
  • L'acide fluoroantimonique est un mélange d'acide fluorhydrique et de pentafluorure d'antimoine.
  • Les superacides carbonanes sont les acides solos les plus forts.

Références supplémentaires

  • Hall NF, Conant JB (1927). « Une étude des solutions de superacide ». Journal de l'American Chemical Society . 49 (12) : 3062–, 70. doi : 10.1021/ja01411a010
  • Herlem, Michel (1977). « Les réactions en milieu superacide sont-elles dues à des protons ou à des espèces oxydantes puissantes telles que SO3 ou SbF5 ? ». Chimie pure et appliquée . 49 : 107–113. est ce que je: 10.1351/pac197749010107