¿Cuál es el superácido más fuerte del mundo?

Puede que pienses que el ácido en la sangre alienígena en la popular película es bastante descabellado, pero la verdad es que ¡hay un ácido que es aún más corrosivo! Aprenda sobre el superácido más fuerte de la palabra: ácido fluoroantimónico. 

El superácido más fuerte

El superácido más fuerte del mundo es el ácido fluoroantimónico, HSbF_{6 6}. Se forma mezclando fluoruro de hidrógeno (HF) y pentafluoruro de antimonio (SbF_{5 5}) Varias mezclas producen el superácido, pero mezclar proporciones iguales de los dos ácidos produce el superácido más fuerte conocido por el hombre..

Propiedades del superácido de ácido fluoroantimónico

• Se descompone rápida y explosivamente al contacto con el agua. Debido a esta propiedad, el ácido fluoroantimónico no puede usarse en solución acuosa. Solo se usa en una solución de ácido fluorhídrico.
• Evoluciona vapores altamente tóxicos. A medida que aumenta la temperatura, el ácido fluoroantimónico se descompone y genera gas fluoruro de hidrógeno (ácido fluorhídrico).
• El ácido fluoroantimónico es 2 × 10¹⁹ (20 quintillones) veces más fuerte que el ácido sulfúrico al 100%. El ácido fluoroantimónico tiene un H_{0 0} (Función de acidez de Hammett) valor de -31.3.
• Disuelve el vidrio y muchos otros materiales y protona casi todos los compuestos orgánicos (como todo en su cuerpo). Este ácido se almacena en envases de PTFE (politetrafluoroetileno).

Para qué se usa esto?

Si es tan tóxico y peligroso, ¿por qué alguien querría tener ácido fluoroantimónico? La respuesta radica en sus propiedades extremas. El ácido fluoroantimónico se usa en ingeniería química y química orgánica para protonar compuestos orgánicos, independientemente de su disolvente. Por ejemplo, el ácido puede usarse para eliminar H₂ de isobutano y metano de neopentano. Se utiliza como catalizador para alquilaciones y acilaciones en petroquímica. Los superácidos en general se usan para sintetizar y caracterizar carbocationes.

Reacción entre el ácido fluorhídrico y el pentafluoruro de antimonio

La reacción entre el fluoruro de hidrógeno y el pentrafluoruro de antimonio que forma el ácido fluoroantimónico es exotérmica.

HF + SbF_{5 5} → H⁺ SbF_{6 6}^-

El ion hidrógeno (protón) se une al flúor a través de un enlace dipolar muy débil. El enlace débil explica la acidez extrema del ácido fluoroantimónico, lo que permite que el protón salte entre los grupos de aniones..

Qué hace que el ácido fluoroantimónico sea un superácido?

Un superácido es cualquier ácido que es más fuerte que el ácido sulfúrico puro, H₂ENTONCES_{4 4}. Por más fuerte, significa que un superácido dona más protones o iones de hidrógeno en agua o tiene una función de acidez Hammet H_{0 0} inferior a -12. La función de acidez de Hammet para el ácido fluorantimónico es H_{0 0} = -28.

Otros superácidos

Otros superacidos incluyen los superacidos de carborano [por ejemplo, H (CHB₁₁Cl₁₁)] y ácido fluorosulfúrico (HFSO₃) Los superácidos de carborano pueden considerarse el ácido solo más fuerte del mundo, ya que el ácido fluoroantimónico es en realidad una mezcla de ácido fluorhídrico y pentafluoruro de antimonio. El carborano tiene un valor de pH de -18. A diferencia del ácido fluorosulfúrico y el ácido fluoroantimónico, los ácidos carboranos son tan no corrosivos que pueden manipularse con la piel desnuda. El teflón, el revestimiento antiadherente que se encuentra a menudo en los utensilios de cocina, puede contener carborante. Los ácidos carboranos también son relativamente poco comunes, por lo que es poco probable que un estudiante de química se encuentre con uno de ellos..

La comida para llevar más fuerte de Superacid Key

• Un superácido tiene una acidez mayor que la del ácido sulfúrico puro..
• El superácido más fuerte del mundo es el ácido fluoroantimónico.
• El ácido fluoroantimónico es una mezcla de ácido fluorhídrico y pentafluoruro de antimonio..
• Los superácidos de carbonato son los ácidos solos más fuertes..

Fuentes

• Hall NF, Conant JB (1927). "Un estudio de soluciones de superácidos". Revista de la American Chemical Society. 49 (12): 3062 y ndash, 70. doi: 10.1021 / ja01411a010
• Herlem, Michel (1977). "¿Las reacciones en los medios superacidas se deben a protones oa especies oxidantes poderosas como SO3 o SbF5?". Química Pura y Aplicada. 49: 107-113. doi: 10.1351 / pac197749010107