銻酸(HSbF6)是一種無機化合物,由氫氟酸和五氟化銻反應(yīng)而成。它是一種氟銻磺酸,比純硫酸要強2×101?倍,是已知酸性最強的物質(zhì)。SbF5能與F-形成正八面體形陰離子SbF6-,其中氫離子能自由運動,幾乎不受束縛,因此該物質(zhì)有強酸性。實驗證明,氟銻酸能分解碳氫化合物,產(chǎn)生碳正離子以及氫氣。氟銻酸屬于超強酸性體系,是一種極其腐蝕性的物質(zhì),需要極度小心處理。它可以存儲在PTFE(Teflon)襯里的容器中。
形態(tài)
氟銻酸或稱六氟銻酸、六氟合銻酸,化學(xué)式為,是氫氟酸和電子酸五氟化銻反應(yīng)后的產(chǎn)物。以一比一的比例混合成為已知最強的氟銻磺酸,實驗證明能分解碳氫,產(chǎn)生碳正離子以及氫氣。
氫氟酸和五氟化銻()以一比一的比例互相反應(yīng),反應(yīng)過程強烈放熱。HF會釋放質(zhì)子,然后氟化物 會與形成八面體型的陰離子。是非配位陰離子,親核性和堿性都很弱。于是質(zhì)子實際上是“裸露”在溶液中,使得混合物體系呈現(xiàn)超強的酸性,比純硫酸要強倍。該酸必須用F4(聚四氟乙烯)材料裝盛。
圖右為氟銻酸的3D分子球棍模型。
結(jié)構(gòu)
用X射線晶體學(xué)研究兩份HF-SbF5反應(yīng)形成的結(jié)晶,發(fā)現(xiàn)化學(xué)式分別為[H2F][Sb2F11]和[H3F2][Sb2F11],都含有Sb2F11作陰離子。據(jù)估計,Sb2F11-離子的堿性比SbF6-還要弱,因此更加穩(wěn)定。
酸度對照
以下的資料是以哈米特酸度函數(shù)作為依據(jù),酸度以大負數(shù)H0值表示:
氟銻酸【1:1】(1990)(H0值= -28)
氟銻磺酸【1:1】(1974)H0值= -25)
碳硼烷酸(2004)(H0值= -18.0)
氟硫酸(1944)(H0值=-15.6)
三氟甲磺酸(1940)(H0值=-14.6)
高氯酸(H0值=-13)
純硫酸(H0值=-11.93)
注:碳硼酸是 單一分子酸中酸性最強的酸,而非酸性最強的酸。
六氟銻酸是氟銻磺酸體系,而非化合物。
應(yīng)用
氟銻酸幾乎可以質(zhì)子化所有的有機化合物。它與2-碘-2-甲基丙烷和新正戊烷反應(yīng)會生成相應(yīng)的碳正離子:
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1、使某些很難質(zhì)子化的物質(zhì)(如高氯酸)質(zhì)子化,進一步制備含有基團的有機化合物:
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3、含有羥基的有機化合物(如醇、酚、羧酸等)質(zhì)子化,進一步脫羥基化。
4、過氧苯甲酰凝膠劑:Sb(Ⅴ)氟化物例如具有很強的氧化性,能夠氧化多種金屬及還原劑。
5、要注意的是,氟銻酸是無水體系,當氟銻酸與大量水混合時發(fā)生強烈反應(yīng),氫離子(質(zhì)子)被中和生成水合氫離子,不再具有超酸性。
反應(yīng)方程式:
危險性
氟銻酸會與水發(fā)生強烈反應(yīng)甚至爆炸,若溶劑為水,則與其他強于水的酸的強度無法區(qū)分(拉平效應(yīng))。吸入蒸氣或皮膚接觸會造成難以治愈的傷害。盛氟銻酸的容器必須用F4(即聚四氟乙烯)的材料盛裝,其他塑料會被嚴重腐蝕。
性狀:
2、熔點:無(注意,混合物無固定熔點)
3、氟銻酸中均不含水,SbF?為溶劑,H?SbF?及HF是溶質(zhì)。故氟銻酸均為無色油狀液體。
4、氧化性:因為其中含有五價銻,所以氧化性非常強。
參考資料 >
世界上腐蝕性最強的物質(zhì)是什么?.百家號.2025-07-09