⚠️提示:下面介绍的超强酸极度危险,强腐蚀、遇水剧烈反应,普通实验室都极少接触,严禁私自配制、触碰。
已知最强体系:氟锑酸(HF‑SbF₅混合物)
- 成分:氢氟酸HF + 五氟化锑SbF₅混合得到的混合超强酸,不是哎单一纯净化合物。
- 哈米特酸度函数 H₀ ≈‑28 ~‑31.3,数值越负酸性越强。
- 酸性约是100%纯硫酸的 10¹⁹倍,可以质子化烷烃、蜡烛等一般认为惰性的物质。
- 只能用聚四氟乙烯(特氟龙)容器存放,会腐蚀几乎所有玻璃、金属。
常见超强酸排序(H₀越小越强)
1. 氟锑酸 HF‑SbF₅,H₀≈‑28~‑31(最强,混合物)
2. 魔酸(氟锑磺酸) HSO₃F‑SbF₅,H₀≈‑23,氟磺酸+五氟化锑,比氟锑酸弱很多,可溶解蜡烛石蜡
3. 碳硼烷酸 H(CHB₁₁Cl₁₁),H₀≈‑18,已知最强单一纯净酸,酸性极强,但腐蚀性反而较低,阴离子结构稳定不容易破坏有机物/金属
4. 三氟甲磺酸 H₀≈‑14.6
5. 100%浓硫酸 H₀=‑12
注意:pH只适合稀水溶液,超强酸不用pH,使用哈米特酸度函数H₀衡量质子给出能力。
中学课本范围(水溶液体系)
水溶液会有拉平效应,再强的酸在水里都被H₂O“拉平”成H₃O⁺,水溶液里表现最强的是高氯酸。
关键区分两个概念
1. 酸性(给质子能力):氟锑酸>魔酸>碳硼烷酸>硫酸
2. 腐蚀性(破坏材料能力):不等于酸性,碳硼烷酸酸性极强但腐蚀性不算最高;氢氟酸腐蚀性极强,但它本身酸性远弱于硫酸。
王水
王水(浓盐酸+浓硝酸)不属于超强酸,它是靠氧化+络合溶解黄金,本身质子酸性远不如硫酸,和上面这些超酸完全不在一个量级。