天狼晓月 发表于 2010-11-11 21:44:42

魔酸

魔酸
发表时间:2007-5-5 15:32:58

魔酸
    魔酸是由两种或两种以上的含氟化合物组成的溶液。比如氢氟酸和五氟化锑按1 :0.3(摩尔比)混合时,它的酸性是浓硫酸的 1亿倍;按1 :1混合时,它的酸性是浓硫酸的10亿倍。能溶解不溶于王水的高级烷烃蜡烛。

    酸碱中和反应的实质是质子的传递反应。超酸是指酸性比普通无机酸强106~1010倍的酸。魔酸(HSO3F-SbF5)是已知最强的超酸,许多物质(如H2SO-4)在魔酸中可获得质子(即质子化)。

    SbF5和HF以0.2:1的摩尔比混合时酸度以达到100%硫酸的10^9倍以上,随着SbF5的比例增加酸度还能增强

    魔酸,应当称魔术酸比较合适(magic acid),用聚四氟乙烯制的容器盛放,一般讲超强酸是指比100%的硫酸酸性更强的酸。

    关于超强酸的发现,有这么一段故事:十多年前,一个圣诞节的前夕,在美国加利福尼亚大学的实验室里,奥莱教授和他的学生正在紧张地做着实验。一个学生好奇地把一段蜡烛伸进一种无机溶液里。奇迹发生了——性质稳定的蜡烛竟然被溶解了!蜡烛的主要成分是饱和烃,通常它是不会与强酸、强碱甚至氧化物作用的。但这个学生却在无意中用这种1∶1的SbF3·HSO3F的无机溶液溶解了它。奥莱教授对此非常惊愕,连连称奇。他把这种溶液称为“魔酸”,也就是后来所说的超强酸。超强酸不但能溶解蜡烛,而且能使烷烃、烯烃等发生一系列化学变化,这是普通酸难以做到的。例如,正丁烷在超强酸的作用下,可以发生 C—H键的断裂,生成氢气;发生C—C键的断裂,生成甲烷;还可以发生异构化反应生成异丁烷。在奥莱教授和他的学生这一发现的启示下,迄今为止,科学家们已经找到多种液态和固态的超强酸。液态的有 HF·SbF5、TaF5·HSO3F 等。固态的有 SbF6·SO2ZrO、SbF5·SiO2·Al2O3 等,它们都有类似于SbF5·HSO3F的性质。
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