Los valores de Ph de las soluciones ácidas y alcalinas fuertes tienden a ser 0 y 14 respectivamente, pero está lejos de ser suficiente utilizar este valor como estándar para describir "ácido fuerte"
El ácido mágico es el primer ácido superfuerte descubierto. Se dice que es mágico porque puede descomponer la cera de las velas. El ácido mágico es una mezcla del pentafluoruro de antimonio del ácido de Lewis (SbF5
) y el fluorosulfato del ácido protónico (FSO3H). El superácido más potente conocido es el ácido fluorantimónico, una mezcla de ácido fluorhídrico (HF) y pentafluoruro de antimonio (SbF5). El más fuerte de los ácidos fuertes es el ácido fluorhídrico con una capacidad disuelta del 80% de fluoruro de antimonio 5valente. La acidez de esta solución ácida no se ha determinado, pero incluso una solución ligeramente más débil con un volumen disuelto del 50% es 1018 veces más ácida que una solución concentrada de ácido sulfúrico. El superácido es una solución compuesta de dos o más compuestos que contienen flúor. Por ejemplo, cuando se mezclan ácido fluorhídrico y pentafluoruro de plomo en una proporción de 1:0,3 (proporción molar), su acidez es 100 millones de veces mayor que la del ácido sulfúrico concentrado; cuando se mezclan en una proporción de 1:1, su acidez es de mil millones; veces mayor que el del ácido sulfúrico concentrado. Puede disolver velas de alcanos de alta calidad que son insolubles en agua regia.
La esencia de la reacción de neutralización ácido-base es la reacción de transferencia de protones. Superácido se refiere a un ácido que es de 106 a 1010 veces más ácido que los ácidos inorgánicos ordinarios. El ácido mágico (HSO3F-SbF5) es el superácido más fuerte conocido. Muchas sustancias (como el H2SO?4) pueden obtener protones (es decir, protonados) en el ácido mágico.
Durante mucho tiempo, la gente creyó que el agua regia era el rey de los ácidos y el ácido más fuerte, porque incluso el oro caía en agua regia tan rápido como una vaca de barro cae al mar. .
Hasta que un día el profesor Ole y sus alumnos descubrieron accidentalmente una solución extraña, la gente sabía que el agua regia no era el ácido más fuerte, y había un ácido más fuerte que él. Este también se llama súper ácido. superácido. Superácido se refiere a un ácido que es de 10^6 a 10^10 veces más fuerte que los ácidos inorgánicos ordinarios. Su descubrimiento fue muy dramático: antes de la Navidad de 1966, los estudiantes del profesor Ole pusieron accidentalmente una vela navideña en la solución ácida mixta que prepararon. Se sorprendieron al descubrir que la vela se disolvió e inmediatamente formó un ácido... Una serie de cosas relacionadas. Las pruebas encontraron que las velas se habían descompuesto y no había componentes de velas en la solución. Esto era como arrojar hierro al ácido para producir hidrógeno y hierro acidificado. Por lo tanto, también se descubrió que eran increíblemente ácidas.
Desde el punto de vista de la composición, un superácido es una solución compuesta por dos o más compuestos que contienen flúor. Por ejemplo, la mezcla de ácido fluorhídrico y pentafluoruro de antimonio. Estos ácidos mixtos son superácidos que son millones o incluso miles de millones de veces más ácidos que el ácido sulfúrico, el ácido clorhídrico y el ácido nítrico.
A continuación se toma el ácido mixto de ácido fluorhídrico (HF) y pentafluoruro de antimonio (sbF5) como ejemplo para introducir el superácido.
El ácido mixto de ácido fluorhídrico (HF) y pentafluoruro de antimonio (sbF5) también se conoce como ácido mágico o ácido mágico (HSO3F-SbF5) es actualmente el ácido más común en el mundo. Como es el superácido más fuerte conocido, muchas sustancias (como el H2SO-4) pueden ganar protones (es decir, protonarse) en el ácido mágico. Cuando se mezclan en 1:0,3 (proporción molar), su acidez es 100 millones de veces mayor que la del ácido sulfúrico concentrado; cuando se mezclan en 1:1, su acidez es mil millones de veces mayor que la del ácido sulfúrico concentrado, y en una proporción molar de; 0,2:1 cuando se mezcla, la acidez puede alcanzar más de 10^9 veces la del ácido sulfúrico 100% puro, y la acidez puede mejorarse a medida que aumenta la proporción de SbF5. Puede disolver fácilmente velas de alcanos de mayor grado que son insolubles en agua regia. Por lo tanto, el agua regia sólo puede ser "pequeña comparada con una gran bruja" frente a ellos.
El ácido mágico está disponible actualmente en el mercado, pero es solo un ácido mixto que se obtiene mezclando pentafluoruro de antimonio y ácido fluorhídrico en una proporción de volumen de 1:1 (nota: no se basa en la proporción molar). es sólo 100 veces más fuerte que el ácido sulfúrico anhidro. Sólo puede almacenarse en recipientes de teflón porque disuelve incluso el vidrio.
En la actualidad, el superácido tiene un gran valor de aplicación en la química y la industria química. No solo es un reactivo de protonación orgánico e inorgánico, sino también un catalizador extremadamente activo. En el pasado, muchas reacciones químicas que eran extremadamente difíciles o imposibles de lograr en ambientes ordinarios se realizaban en ambientes súper ácidos. Pero se puede completar sin problemas.
Debido a que los superácidos son sorprendentemente ácidos y corrosivos, algunas reacciones químicas que eran extremadamente difíciles o imposibles de lograr en el pasado pueden llevarse a cabo sin problemas en las condiciones de los superácidos. Por ejemplo, el n-butano, bajo la acción de un ácido súper fuerte, puede romper el enlace carbono-hidrógeno y generar hidrógeno. También puede romper el enlace carbono-carbono y generar metano. También se puede isomerizar para generar isobutano. El ácido común no puede hacer eso.
Se puede esperar que con la llegada de estos súper ácidos y corrosivos, la química y la industria química entren rápidamente en una nueva era.