超强酸和强酸
强酸
强酸强碱强酸:六大强酸是硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)、高氯酸(HClO4)、盐酸(HCl)、氢溴酸(HBr)、氢碘酸(HI);六大强酸的酸性强弱由大到小:HClO4>H2SO4>HI>HBr>HCl>HNO3含氧酸:硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)、高氯酸(HClO4)、氯酸(HClO3)、高溴酸(HBrO4)、高碘酸(HIO4)。
其规律是:非金属元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物(含氧酸)的酸性就越强,不是最高价的没有这个规律。
含氧酸中最强的是高氯酸。
无氧酸:盐酸(HCl)、氢溴酸(HBr)、氢碘酸(HI)。
无氧酸没有一般规律,只是在卤素F、Cl、Br、I 中,他们的非金属性越弱,其无氧酸的酸性越强。
氢氟酸(HF)是弱酸,其他三个都是强酸。
而其他元素的氢化物都不是强酸。
无氧酸中最强的是氢碘酸。
弱酸:H2SiO3(偏硅酸)、HCN(氢氰酸)、H2CO3(碳酸)、HF(氢氟酸,较少见)、CH3COOH(也作C2H4O2乙酸,又叫醋酸)、H2S(氢硫酸)、HClO(次氯酸)、HNO2(亚硝酸,较少见)、中学范围内的所有的有机酸(中学不学习有机强酸)、H2SO3(亚硫酸)也为弱酸强碱:四大强碱是氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化钡。
因为非金属性越强酸性越强,金属性越强,碱性越强!其中的规律是:金属的金属性越强,它的最高价氧化物对应的水化物(碱)碱性就越强。
在元素周期表中,碱金属(IA族除了H)、碱土金属(IIA族除了Be、Mg)所对应的碱都是强碱,而其他金属对应的碱则基本上全是弱碱。
自然界中最强的碱是氢氧化铯(CsOH)。
周期表中金属性最强的金属钫Fr为放射性元素,在自然界很难存在。
因此中学一般不提它弱碱:是溶于水后不完全电离的碱。
弱碱不一定难溶于水(当然,一般为难溶性碱),例如NH·H2O极3易易溶于水,但由于在水中不完全电离,故NH3·H2O属于弱碱。
强酸
强酸:含氧酸:硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)、高氯酸(HClO4)、氯酸(HClO3)、高溴酸(HBrO4)、高碘酸(HIO4)。
其规律是:非金属元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物(含氧酸)的酸性就越强,不是最高价的没有这个规律。
含氧酸中最强的是高氯酸。
无氧酸:盐酸(HCl)、氢溴酸(HBr)、氢碘酸(HI)。
无氧酸没有一般规律,只是在卤素F、Cl、Br、I中,他们的非金属性越弱,其无氧酸的酸性越强。
氢氟酸(HF)是弱酸,其他三个都是强酸。
而其他元素的氢化物都不是强酸。
无氧酸中最强的是氢碘酸。
强碱:氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钾(KOH)等等很多。
其中的规律是:金属的金属性越强,它的最高价氧化物对应的水化物(碱)碱性就越强。
在元素周期表中,碱金属(IA族除了H)、碱土金属(IIA族除了Be、Mg)所对应的碱都是强碱,而其他金属对应的碱则基本上全是弱碱。
中学唯一不含金属元素的碱-一水合氨(NH3?H2O)是弱碱。
自然界中最强的碱是氢氧化铯(CsOH)。
周期表中金属性最强的金属钫Fr为放射性元素,在自然界很难存在。
因此中学一般不提它。
老师给我讲了六大强酸、四大强碱。
一、K、Na、Ba、Ca (他们的OH化物是)四大强碱即氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化钡。
二、六大强酸首先是Hcl 、H2SO4 、HNO3,还有与Cl同一主族的HBr 、HI、最后还有一个HClO4总结:六大强酸是硫酸、硝酸、高氯酸、盐酸、氢溴酸、氢碘酸;四大强碱是氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化钡。
因为非金属性越强酸性越强,金属性越强,碱性越强!六大强酸的酸性强弱由大到小:HClO4>H2SO4>HI>HBr>HCl>HNO3一、溶液中的守恒关系1、电荷守恒:电解质溶液总是呈__电中性_,即阴离子所带负电荷总数一定__等于_阳离子所带正电荷总数。
如:(NH4Cl溶液——c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)2、物料守恒:电解质电离、水解过程中,某些关键性原子总是守恒的。
关于超强酸的知识
超强酸种类、性质及其用途超强酸的发现:在很长的一段时间内,人们认为王水就是酸中之王,是最强的酸了,因为即使是黄金,遇到王水也会像“泥牛入海”一样很快变的无影无踪。
直到有一天奥莱教授和他的学生偶然发现了一种奇特的溶液,它能溶解不溶于王水的高级烷烃蜡烛,人们才知道其实王水并不是最强的酸,还有比它强的酸,这就是魔酸,又叫超强酸,也称为超酸。
从成分上看,超强酸是由两种或两种以上的含氟化合物组成的溶液。
它们的酸性强的令人难以置信,比如氢氟酸和五氟化铅按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。
所以王水在它们面前只能是“小巫见大巫”。
由于超强酸的酸性和腐蚀性强的出奇,所以过去一些极难或根本无法实现的化学反应,在超强酸的条件下便能顺利进行。
比如正丁烷,在超强酸的作用下,可以发生碳氢键的断裂,生成氢气,也可以发生碳键的断裂,生成甲烷,还可以发生异构化生成异丁烷,这些都是普通酸做不到的。
自从奥莱教授和他的学生发现超强酸以后,人们又开始研究起强酸,可以说是他们重新点燃了人们研究强酸的兴趣。
迄今为止,化学家已找到了多种新的超强酸。
也许在不久的将来还会发现更多的超强酸。
现在已知的几种,除了可以做酸性催化剂外,还可以做有机化合物或无机化合物的质子化剂,至于在其他领域有没有应用还等待人们去发现。
超强酸的主要类型:a. 布朗斯特超酸,如HF、HClO4、HSO3Cl、HSO3F和HSO3CF3等,室温下为液体,本身为酸性极强的溶剂。
b. 路易斯超酸:SbF5、AsF5、TaF5和NbF5等,其中SbF5是目前已知最强的路易斯酸,可用于制备正碳离子和魔酸等共轭超酸。
c. 共轭布朗斯特—路易斯超酸:包括一些由布朗斯特和路易斯酸组成的体系。
如:H2SO4·SO3(H2S2O7);H2SO4·B(OH)3;HSO3F·SbF5;HSO3F等。
d. 固体超酸:硫酸处理的氧化物TiO2·H2SO4;ZrO2·H2SO4;路易斯酸处理的TiO2·SiO2等。
超强酸
超强酸(魔酸)在庞大的酸类家族中酸性强的并不多,大家熟悉的强酸,主要有盐酸,氢溴酸,硝酸,硫酸和高氯酸等。
它们有强烈的腐蚀性,许多“刚强”的金属在它们的面前也要“酥软”下来。
不过,它们对黄金却无可奈何。
黄金不怕酸的时代没延续多久,化学家们发现,如果将浓硝酸和浓盐酸按1 :3的体积比混合,所得的混合酸液的酸性强度比上述几种酸的酸性要强得多,黄金在这种酸液中很快变得无影无终。
这就是“酸中之王”的王水。
方程式:HNO3+3HCl=2H2O+Cl2+NOCl,Au+HNO3+4HCl=H[AuCl4]+NO+2H2O。
很长一段时间里,人们认为最强的酸就是王水了,不会在有新的“酸王”.就在人们对强酸没有什么新追求的情况下,美国加利福尼亚大学的实验室里却传出了一则惊人的消息:奥莱教授和他的学生偶然地发现了一种奇特的溶液,它能溶解性质非常稳定的蜡烛。
这种奇特的溶液是1 :1的SbF5·HSO3溶液。
蜡烛是高级烷烃通常不也强酸,强碱或是强氧化物作用,但这种溶液却能让它“粉身碎骨”。
奥莱教授把这种溶液称作“魔酸”,后来又称作超强酸。
迄今为止,化学家们又找到了多种新的超强酸。
不仅有液体超强酸,如HF·SbF5·HSO3F等;还有固体超强酸,如SbF6·SO2ZrO,SbF5·Al2O3等。
它们都具有与1 :1的SbF5·HSO3F溶液相似的性质。
从成分上看,超强酸都是由两种或以上的化合物组成的,且都含有F元素。
它们的酸性强得令人难以思议,真不愧是酸中的“巨魔”。
例如,当HF·SbF5的摩尔比为1 :1时,它的酸性是浓硫酸的10亿倍。
王水在它们面前只是“小巫见大巫”了。
由于超强酸的腐蚀性强得出奇,因此过去在化学领域中一些极难或根本无法实现的反应,在超强酸的作用下便能异常顺利地完成了。
例如,正丁烷在超强酸的作用下,可以发生C—H键断裂,生成氢气,又可以发生C—C键断裂,生成甲烷,还可以发生异构化生成异丁烷。
常见的强酸弱酸强碱弱碱
常见的强酸弱酸强碱弱碱强酸、弱酸、强碱、弱碱是我们在化学学习中经常遇到的概念。
它们是指在水溶液中能够释放出或接受H+离子的物质。
本文将介绍常见的强酸、弱酸、强碱、弱碱及其特点和应用。
一、强酸强酸是指在水溶液中能够完全离解并产生大量H+离子的酸。
常见的强酸有盐酸(HCl)、硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)等。
强酸呈酸性溶液,具有酸味、腐蚀性和导电性。
它们能与金属反应,产生氢气。
强酸还可以与强碱中和,生成盐和水。
强酸在实际应用中有着广泛的用途。
例如,盐酸常被用作实验室中的酸性试剂,用于调节溶液的酸度。
硫酸在工业上被大量使用,用于制造肥料、炼油和清洁剂等。
硝酸则常用于制造炸药和肥料。
二、弱酸弱酸是指在水溶液中只部分离解并产生少量H+离子的酸。
常见的弱酸有乙酸(CH3COOH)、柠檬酸(H3C6H5O7)、硼酸(H3BO3)等。
与强酸不同,弱酸的酸性较弱,呈酸性溶液但没有强烈的酸味和腐蚀性。
弱酸也有广泛的应用。
乙酸被用作食醋,柠檬酸是柠檬汁中的主要成分,用作调味剂和食品添加剂。
硼酸则用于制造玻璃、陶瓷和防腐剂等。
三、强碱强碱是指在水溶液中能够完全离解并产生大量OH-离子的碱。
常见的强碱有氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钾(KOH)、氢氧化钙(Ca(OH)2)等。
强碱呈碱性溶液,具有苦味、腐蚀性和导电性。
它们能与酸反应,产生盐和水。
强碱在工业和生活中都有广泛应用。
氢氧化钠常被用作清洁剂、肥皂和纸张生产等。
氢氧化钾则用于制造肥料、碱性电池等。
氢氧化钙是建筑材料中的一种重要成分,也常用于水处理和制造石灰等。
四、弱碱弱碱是指在水溶液中只部分离解并产生少量OH-离子的碱。
常见的弱碱有氨水(NH3·H2O)、碳酸氢铵(NH4HCO3)、碳酸钠(Na2CO3)等。
与强碱不同,弱碱的碱性较弱,呈碱性溶液但没有强烈的碱味和腐蚀性。
弱碱在实际应用中也有一定的重要性。
氨水被广泛应用于清洁剂、肥料和药品制造等行业。
碳酸氢铵是面粉发酵的重要成分,用于烘焙食品。
化学酸碱的强弱度
化学酸碱的强弱度化学中的酸碱是我们日常生活和实验室研究中经常接触到的概念。
在化学反应中,酸碱的强弱度起着重要的作用。
本文将探讨化学酸碱的强弱度以及它们在不同领域的应用。
一、酸的强弱度酸是一种能够释放H+(氢离子)的物质。
根据酸的强弱度,可以将酸分为强酸和弱酸两类。
1. 强酸:强酸能够在溶液中完全电离,产生大量的H+。
常见的强酸有盐酸(HCl)、硫酸(H2SO4)等。
强酸的溶液呈酸性,具有腐蚀性和刺激性。
2. 弱酸:弱酸在溶液中只能部分电离,产生少量的H+。
例如,醋酸(CH3COOH)是一种常见的弱酸。
弱酸的溶液呈酸性,但其刺激性和腐蚀性较弱。
二、碱的强弱度碱是一种能够接受H+(氢离子)的物质。
根据碱的强弱度,可以将碱分为强碱和弱碱两类。
1. 强碱:强碱能够在溶液中完全电离,产生大量的OH-(氢氧根离子)。
例如,氢氧化钠(NaOH)是一种常见的强碱。
强碱的溶液呈碱性,具有腐蚀性。
2. 弱碱:弱碱在溶液中只能部分电离,产生少量的OH-。
例如,氨水(NH3)是一种常见的弱碱。
弱碱的溶液呈碱性,但其腐蚀性较弱。
三、酸碱的pH值pH是衡量溶液的酸碱性的指标,其数值范围为0-14。
pH值越小,表示溶液越酸;pH值越大,表示溶液越碱;pH值为7表示溶液为中性。
1. 强酸和强碱:强酸和强碱的pH值分别接近于0和14。
2. 弱酸和弱碱:弱酸和弱碱的pH值介于0和14之间,但离7较近。
四、酸碱的应用酸碱的强弱度对于许多领域都具有重要意义。
1. 工业应用:强酸和强碱在工业上具有广泛应用,例如,硫酸用于电池制造,氢氧化钠用于清洁剂生产。
同时,弱酸和弱碱也用于纺织、皮革等行业,以调整pH值。
2. 食品科学:食品的酸碱性对于其口感和保存有重要影响。
例如,柠檬酸和醋酸常用于食品中做为酸味剂,味精则为碱性物质。
3. 环境保护:酸雨是由大气中的硫酸和氮酸形成的,对环境和生态系统造成严重危害。
净化酸雨涉及中和酸性物质,常用碱性物质如氢氧化钙(石灰)进行处理。
常见酸的酸性强弱
For personal use only in study and research; not for commercial use常见酸的酸性强弱HClO4>HI>HBr>HCl>HNO3>H2SeO4>H2SO4>HClO3(以上为强酸)>H2C2O4(草酸)>H2SO3>H3PO4>CH3COCOOH(丙酮酸)>HNO2>HF>HCOOH>(以上为中强酸)C3H6O3(乳酸)>C6H5COOH(苯甲酸)>CH2=CH-COOH(丙烯酸)>CH3COOH>C2H5COOH(丙酸)>C17H33COOH(油酸)>C17H35COOH (硬脂酸)>H2CO3>H2S>HClO>H3BO3>H2SiO3 >C6H5OH(苯酚)酸性常用该酸的标准溶液(I=0,温度25摄氏度,1标压,C=1.0 mol/L)的PKa表示,即酸度常数。
在弱酸中,应依照酸的解离常数来判断。
(数值越小酸性越强)HIO30.31 H2S2O30.6 H4P2O70.7 H2CrO40.74 HSCN 0.9 H3PO21.23 H3PO31.43 H2SO31.91 HClO21.95 H3PO42.18 H3AsO4 2.21 HNO2 3.15 HF 3.17 HCNO 3.48 H2CO3 6.35 H2S 7.02 HClO 7.53 HBrO 8.63 HCN 9.21 H3BO39.24 H3AsO3 9.29 H2SiO3 9.77 HIO 10.64 H2O2 11.65 HAlO2 12.2仅供个人用于学习、研究;不得用于商业用途。
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你知道什么是世界上最强的酸?
你知道什么是世界上最强的酸?
世界上最强的酸是什么?可能不是你猜的那个。
传统上在化学文本中列出的强酸都不具有世界上最强酸的标题。
记录保持者曾经是氟硫酸(HFSO 3),但碳硼烷超强酸比氟硫酸强数百倍,比浓硫酸强一百多倍。
超强酸易于释放质子,这是酸强度的一个略微不同的标准,而不是解离释放H +离子(质子)的能力。
最强的碳硼烷超强酸具有化学结构H(CHB 11 Cl 11)。
强不同于腐蚀性
碳硼烷酸是令人难以置信的质子供体,但它们没有高度腐蚀性。
腐蚀性与酸的带负电部分有关。
例如,氢氟酸(HF)具有腐蚀性,可溶解玻璃。
氟离子攻击石英玻璃中的硅原子,而质子与氧气相互作用。
即使它具有高腐蚀性,氢氟酸也不被认为是强酸,因为它不会完全在水中解离。
另一方面,碳硼烷酸是高度稳定的。
当它提供氢原子时,留下的带负电荷的阴离子足够稳定,不会再进一步反应。
阴离子是分子的碳硼烷部分。
它由一个碳和一簇11个硼原子排列成二十面体。
目前为止地球上最强的酸是什么?
目前为止地球上最强的酸是什么?
目前为止地球上最强的酸,其实也就是指目前能够人工合成的最强酸。
目前已知酸性最强的物质是氟锑酸,化学式HSbF6。
这里说明一下,溶解能力和真正意义的酸性是两码事。
氟锑酸由氢氟酸和五氟化锑按物质的量比例1:0.3混合而成。
氟锑酸又叫六氟合锑酸,属于超强酸(通常指比浓硫酸酸性还强的物质),酸性比纯硫酸要强2×10^19倍,是已知酸性最强的物质,可以腐蚀掉大部分物质,该酸必须用聚四氟乙烯材料装盛。
氟锑酸均为无色油状液体,具有强腐蚀性和强氧化性,氟锑酸会与水发生强烈反应甚至爆炸。
在室温下,氟锑酸的平均密度为2.885 g/cm3。
纯硫酸的H0值为-11.93,而氟锑酸的H0值为-28。
这里需要注意一下,氟锑酸是一种混合酸。
有些人认为王水可以溶金,所以误认为王水酸性非常强,事实上王水的酸性并非很强,甚至不及浓硫酸。
只是王水的氧化能力极强,曾被误认为是酸中之王,实际上王水只是腐蚀性强。
直到超强酸的发现,才知道王水是小巫见大巫。
最强的有机酸是三氟甲磺酸,高氯酸是无机酸中最强的单酸,氟锑酸则是混合酸中最强的酸。
另外王水也是一种混合酸,酸性虽不是最强,但氧化性很强。
高中六大强酸四大强碱
高中六大强酸四大强碱高中化学中我们学习了很多化学名词,其中强酸和强碱是我们必须要掌握的重要知识点之一。
那么,什么是强酸和强碱呢?在本文中,我们将讨论高中常用的六大强酸和四大强碱。
一、什么是强酸?强酸是指在水中完全离解或近似完全离解产生大量贡氢离子(H+)的酸,其酸性比弱酸更加强烈。
常见的强酸有六种,分别是硫酸、硝酸、氢氟酸、氯酸、高锰酸和氢碘酸。
1. 硫酸硫酸(H2SO4)是一种无色、无臭、稠密的液体,是最常用的强酸之一。
它具有强烈的腐蚀性,在化学实验中经常用于清洗器皿、去除铁锈以及制备其他化学品。
2. 硝酸硝酸(HNO3)是一种无色、极易挥发的液体,是另一种常见的强酸。
它具有强烈的氧化性和腐蚀性,可用于制备其他化学品、去除金属表面的氧化层以及制造肥料等。
3. 氢氟酸氢氟酸(HF)是一种无色、有刺激性气味的液体,常被用于制造化学品、冶炼铝、去除玻璃表面的氧化层等。
氢氟酸的腐蚀性极强,必须小心使用。
4. 氯酸氯酸(HClO3)常被用于制备其他化学品、去除金属表面的氧化层等。
它具有极强的氧化性和腐蚀性,不可与有机物混合。
5. 高锰酸高锰酸(HMnO4)是一种固体,可以溶于水,形成深紫色的溶液。
它的主要用途是用于氧化反应和消毒。
高锰酸的腐蚀性较强,必须小心使用。
6. 氢碘酸氢碘酸(HI)是一种无色、有刺激性味道的液体,可用于制备其他化学品、去除金属表面的氧化层等。
氢碘酸腐蚀性比氢氟酸小,仍需小心使用。
二、什么是强碱?强碱是指在水中完全离解或近似完全离解产生大量氢氧根离子(OH-)的碱,其碱性比弱碱更加强烈。
常见的强碱有四种,分别是氢氧化钠、氢氧化钾、氨水和氢氧化钙。
1. 氢氧化钠氢氧化钠(NaOH)是一种无色、有极强碱性的固体。
它是制备肥皂、纸浆、纱线、橡胶、塑料、制药、洗剂、涂料等的原料之一,也是常见的碱性清洁剂。
2. 氢氧化钾氢氧化钾(KOH)与氢氧化钠相似,在制药、电池、涂料等行业有着广泛的应用。
世界上最强的酸是氟锑酸,酸性是纯硫酸的2000亿亿倍
世界上最强的酸是氟锑酸,酸性是纯硫酸的2000亿亿倍浓硫酸对有机物有极强的腐蚀性,王水连黄金都能溶解,更强的魔酸能瞬间溶解金属,但地球上最强的酸-氟锑酸,就连玻璃都能腐蚀,只能使用特氟龙材料制成的容器来装。
氟锑酸的化学式为HSbF6,里面的每个元素拿出来都不简单,是一种无机化合物被称为超强酸,一般酸性比纯硫酸更强的酸就能称之为超强酸,比如碳硼烷酸比纯硫酸强100万倍,魔酸比纯硫酸要强1000万倍,而氟锑酸要比纯硫酸强2×10的19次方,10的19次方就是1千亿亿,所以是纯硫酸的2000亿亿倍。
王水是少数能溶解黄金的液体之一,有超强的腐蚀性,其实王水是一种混合腐蚀剂,而不是酸,酸性比浓硫酸要弱得多,但是不溶于硝酸的金属,如金、铂等都可以被王水溶解,所以可以用王水给黄金首饰去污,但是也会溶解掉部分黄金,貌似很强大的王水在氟锑酸面前就是小巫见大巫了。
氟锑酸能溶解各种金属,玻璃、大多数塑料、沙石,甚至泥土等都会剧烈反应,几乎能溶解所有的有机物。
玻璃具有非常强的抗氧化性,王水也要乖乖地被束缚住,但氟锑酸能把玻璃溶解,一些雕刻玻璃的工艺就用到了氟锑酸,只有特氟龙特制的材料来装盛它。
特氟龙也就是聚四氟乙烯树脂,是化学家罗伊·普朗克特博士发明的,这种材料能提供非常光滑的涂层面,具有固体材料中最小的表面张力,所以几乎不粘附任何物质,用在了不粘锅上,可长期在-196℃~260℃之间使用,所以用它储存液氮都行。
但是特氟龙最大的优点是抗酸抗碱几乎不溶于所有的溶剂,比如王水、浓盐酸、硝酸、发烟硫酸、有机酸、强碱、强氧化剂都那它没有办法,当然也包括世界上最强的的酸氟锑酸,所以目前只能用特氟龙做成的容器来灌装氟锑酸。
氟锑酸是一种无色的油状液体,而且其蒸气也是有毒性的,最主要的用途是裂解高级烷烃,冶炼稳定金属等,当然也可以用它给玻璃雕刻各种图案。
还可以通过提高它的辛烷值增强汽油的质量,还能合成塑料和制造炸药等,在铝和铀的提纯中起着重要作用。
固体超强酸概述
固体超强酸概述超强酸是比100%的H2S04还强的酸,其Ho<-11.93。
许多重要的工业催化反应都属于酸催化反应,而固体酸和液体酸相比,具有活性和选择性高、无腐蚀性、无污染以及与催化反应产物易分离等特点,被广泛地用于石油炼制和有机合成工业。
常用的固体酸催化剂有分子筛、离子交换树脂、层柱粘土等,它们的酸强度一般低于Ho= —12.0,对需要强酸的反应存在一定的局限性。
20世纪60年代初,Olah等发现的HS03F-HF、HF-SbP5等液体魔酸,虽然其酸强度非常高,Ho高达—20.0以上,甚至甲烷在这种液体超强酸中都能质子化,但因其具有强腐蚀性和毒性,以及催化剂处理过程中会产生“三废’’等问题,难以在生产实际中应用。
20世纪70年代初开始有人试图将液体超强酸如SbP5、HS03F-SbF5和HF-SbP5等负载到石墨、A1203和树脂等载体上,但仍不能解决催化剂分散、毒性和“三废’’等问题,未能工业应用。
1979年Arata等首次报道了无卤素型SO42-/MxOy固体超强酸体系,发现某些用稀硫酸或硫酸盐浸渍的金属氧化物经高温焙烧,可形成酸强度高于100%硫酸104倍的固体超强酸。
后来Arata等又将钨酸盐和钼酸盐浸渍Zr02制得WO3/Zr02、M003/Zr02固体超强酸,其酸强度虽比SO42-/Zr02稍低,但仍比100%硫酸高几百倍。
1990年Hollstein等发现Fe、Mn和Zr的混合氧化物硫酸根制备的超强酸催化剂正丁烷异构化活性比SO42-/Zr02高1000倍以上。
这类固体超强酸易于制备和保存,特别是它与液体超强酸和含卤素的固体超强酸相比,具有不腐蚀反应装置、不污染环境、可在高达500℃下使用等特点,引起人们的广泛重视。
固体超强酸主要有下列几类:(Ⅰ)负载型固体超强酸,主要是指把液体超强酸负载于金属氧化物等载体上的一类。
如HF-SbF5-AIF3/固体多孔材料、sbP3-Pt/石墨、SbP3-HF/F-A1203、SbF5-FSO3H/石墨等。
超强酸
超强酸超强酸,超酸又称超酸。
是一种比100%硫酸还强的酸。
特别是液体超强酸,HF-SbF5超酸比100%硫酸强倍,有严重腐蚀性和严重公害。
全氟磺酸树脂(Nafion-H)是现在已知的最强固体超强酸,具有耐热性能好、化学稳定性和机械强度高等特点。
一般是将带有磺酸基的全氟乙烯基醚单体与四氟乙烯进行共聚,得到全氟磺酸树脂。
由于Nafion-H分子中引入电负性最大的氟原子,产生强大的场效应和诱导效应,从而使其酸性剧增。
与液体超强酸相比,用作催化剂时,易于分离,可反复使用。
且腐蚀性小,引起公害少,选择性好,容易应用于工业化生产。
近年世界上已开发和研制了比硫酸、盐酸;硝酸酸性强几百万倍,甚至几十亿倍的超强酸。
这些超强酸,酸性极强。
以HSO3F-SbF5为例,HF-SbF5超酸比100%硫酸强倍,有严重腐蚀性和严重公害。
应用价值物质的量为1:0.3的氢氟酸和五氟化锑混合时的酸性强度要比无水硫酸(100%)的强度约大1亿倍。
而HF~SbF5的物质量比1:1(氟锑酸)时其酸性估计可达无水硫酸的倍,是已知最强的超强酸。
这些超强酸如魔酸,它是五氟化锑和氟磺酸按体积比l:l混合制成的混酸。
其酸度只是无水硫酸的1000万倍,目前,在世界市场上已有商品出售,超强酸在化学和化学工业上,极有应用价值,它既是无机及有机的质子化试剂,又是活性极高的催化剂。
过去很多在普通环境下极难实现或根本无法实现的化学反应在超强酸环境中。
却能异常顺利地完成。
在很长的一段时间内,人们认为王水就是酸中之王,是最强的酸了,因为即使是黄金,遇到王水也会像“泥牛入海”一样很快变的无影无踪。
直到有一天奥莱教授和他的学生偶然发现了一种奇特的溶液,它能溶解不溶于王水的高级烷烃蜡烛,人们才知道其实王水并不是最强的酸,还有比它强的酸,这就是魔酸,又叫超强酸,氟锑磺酸。
成分分析从成分上看,超强酸是由两种或两种以上的含氟化合物组成的溶液。
它们的酸性强的令人难以置信,比如氟硫酸和五氟化锑按1:0.3(摩尔比)混合时,它的酸性是浓硫酸的1亿倍。
强酸
无机强酸:硫酸[H2SO4]、硝酸[HNO3]、高氯酸[HClO4在无机酸中酸性最强]、氢氯酸[盐酸,HCl]、氢溴酸[HBr]、氢碘酸[HI]、氢砹酸[HAt,含放射性元素]、氢碲酸[H2Te]、高溴酸[HBrO4]、氢叠碘酸[HI3,含配离子I3-]、氯酸[HClO3]、溴酸[HBrO3]、氟硅酸[H2SiF6]、氯铅酸[H2PbCl6]、偏磷酸[HPO3]、锇酸[OsO4·2H2O或H2[OsO4(OH)2]]、高锰酸[HMnO4]、硒酸[H2SeO4]、高铁酸[H2FeO4溶水后不显酸性]、氢硼酸[HBH4]、氟磺酸[HSO3F]、氰酸[HOCN]、硫氰酸[HSCN]有机强酸:2,4,6-三硝基苯酚[苦味酸,HC6H2N3O7]、2,4,6-三硝基苯甲酸[焦性苦味酸,HC7H2N3O8]、三氟乙酸[TFA,CF3COOH]、三氯乙酸[CCl3COOH]、甲磺酸[CH3SO3H]、苯磺酸[C6H5SO3H]、KMD酸[环乙硫醇磺酸,C6H10(SH)SO3H即C6H11S2O3]、乙二酸[H2C2O4草酸]、2-氯乙硫醇[CH3CHClSH,一般视为强酸]、甲酸[HCOOH蚁酸]超强酸:六氟锑酸[HSbF6]、氟锑磺酸[SbF6SO3H 魔酸]、全氟磺酸树酯[Nafion-H]、氯氟铝酸[HAlCl3F,含配离子AlCl3F-]、碳硼烷酸[H(CHB11Cl11)]、聚盐酸[(HCl·H2O)n]特里布尔挥发酸[HBr·HI·H2Te·13H2O,或H4Ph]、ZXQ酸[CF3OH·2CrO2Cl2]、固体超强酸[如FeCl3·HClO4·SiO2·nH2O]中强酸:亚硫酸[H2SO3] (亦可作弱酸)、磷酸[H3PO4]、氢氟酸[HF]、乙二酸[H2C2O4,HOOCCOOH] (亦作有机强酸)弱酸:H2SO3、氢氟酸[HF]、乙酸[C2H4O2,常作CH3COOH、CH3CO2H]、H2S[硫化氢,氢硫酸]、次氯酸[HClO]、亚硝酸[HNO2]、碳酸[H2CO3]。
超强酸的性质及应用
超强酸的性质及应用
超强酸,顾名思义,是指酸性质极强的一类化合物。
它们的酸度远远超过了一般意义下的强酸,例如硫酸、氢氟酸等,一些常见的超强酸包括三氟化氢、银氟酸等。
本文将从超强酸的性质及应用两个方面阐述这一特殊化合物的重要性。
超强酸的性质
超强酸在化学性质上表现出极高的酸度,以及对许多物质的高度腐蚀性。
例如,三氟化氢的酸常数高达10^10,远远超过了硫酸和氢氟酸的酸常数。
银氟酸的酸性同样异常强烈,可以使绝大多数有机物和无机物失去其化学活性。
这种极强的酸性质,使得超强酸有着很多重要的应用。
超强酸的应用
1. 催化剂
超强酸可以充当强力催化剂,能够促进许多反应过程的进行。
三氟化氢就是最经典的例子之一,被广泛用于高分子催化和有机
化学反应中。
同时,银氟酸也是一种极为重要的化学物质,被广泛应用于化学合成、材料科学、电化学等领域。
2. 清洗剂
超强酸也可以作为清洗剂使用。
由于它们对各种物质具有腐蚀性,可以擦除许多氧化、浸渍和其他类型的污渍。
例如氟酸和磷酸可以擦掉各种锈蚀和沉积物。
3. 化学原料
超强酸也是一种重要的化学原料。
例如,氢氟酸可以作为腐蚀性的催化剂、硅酸酯生产的原料和氟化合物的生产原料。
三氟化硫是一种重要的制冷剂,也可以被作为化学反应中的催化剂或溶剂使用。
总结
超强酸虽然酸度极强,但是却有着很多重要的应用。
它们可以作为催化剂、清洗剂、化学原料使用,尤其在有机合成和高分子
催化剂中发挥着重要的作用。
同时,由于其腐蚀性极强,操纵时极为危险,需要格外注意。
超强酸
绝对很少有人知道—超强酸今天在溶剂手册上看见点东西,我从没见过,我觉得大家可能也很少见,所以发给大家看看.以下内容跟帖回复才能看到------------------------------所谓超强酸就是比100%硫酸还要强的酸,不论是强酸还是超强酸都是危险性非常大的一类物质,使用时要特别注意。
超强酸的废酸、废液要用石灰或其它碱处理,使形成固体钙盐或钠盐回收。
(1)三氟甲磺酸trifluoromethanesulfonic分子式CF3SO3H 相对分子质量150.2三氟甲磺酸是具有强烈刺激气味的无色液体。
吸湿性大,与空气中的湿气发生激烈反应而产生大量白烟,是一种最强的一元酸。
对热极其稳定,350℃也不分解。
以硝酸为标准各种一元酸的强弱进行比较如下:CF3SO3H 427 HClO4 397 HBr 164 H2SO4 30 CH3SO3H 17 HCl 9CF3COOH 1 HNO3 1三氟甲磺酸极易溶解在乙晴、二甲基甲酰胺、水、醇、酮等极性溶剂中三氟甲磺酸毒性不详,使用时应特别注意,绝对避免与之接触或吸入蒸汽。
与皮肤接触能引起炎症。
储存时不要与空气接触,软木塞、橡皮塞以及通常的塑料都易被侵蚀。
可用特氟隆、不锈钢或铁制品。
在封口的玻璃瓶中储存时,封口部分必须使用氟化润滑脂或特氟隆密封材料。
(2)氟硫酸fluorosulfuric分子式 FSO3H 相对分子质量 100.07氟硫酸也称氟磺酸,为无色、有强刺激气味的液体,在空气中激烈地发烟。
氟硫酸蒸馏时可用普通的玻璃器皿在常压或减压下蒸馏。
但氟硫酸能侵蚀玻璃用的硅油润滑脂,故需要改用氟化润滑脂封口。
氟硫酸毒性比三氟甲磺酸大,应绝对避免与之接触或吸入。
氟硫酸熔点低,价廉,可用作低温下的NMR测定用溶剂。
氟硫酸的危险特性属第8.1类酸性腐蚀品。
危规号:81024,UN编号:1777。
(3)魔酸magic acid分子式FSO3H-SbF5当质子酸与路易氏酸混合时,其酸的强度增大。
超强酸
应用价值
物质的量为1:0.3的氢氟酸和五氟化锑混合时的酸性强度要比无水硫酸(100%)的强度约大1亿倍。
而HF~SbF5的物质量比1:1(氟锑酸)时其酸性估计可达无水硫酸的10^19倍,是已知最强的超强酸。这些超强酸如魔酸,它是五氟化锑和氟磺酸按体积比l:l混合制成的混酸。其酸度只是无水硫酸的1000万倍,目前,在世界市场上已有商品出售,超强酸在化学和化学工业上,极有应用价值,它既是无机及有机的质子化试剂,又是活性极高的催化剂。过去很多在普通环境下极难实现或根本无法实现的化学反应在超强酸环境中。却能异常顺利地完成。
b. 超酸中,解离出多卤素阳离子(I2)+、(I3)+、(Br2)+、(Cl2)+等
c. 良好的催化剂
?????? e.工业用于融化某些难融物质
参考资料:
1./Article/0908/78894.shtml2.?http://218.24.233.167:8000/Resource/Book/Edu/JCYGJS/TS012001/0080_ts012001.htm3./view/72862.htm4./b/1984194.html?from=related
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酸性强
近年世界上已开发和研制了比硫酸、盐酸;硝酸酸性强几百万倍,甚至几十亿倍的超强酸。 这些超强酸,酸性极强。以HSO3F-SbF5为例,HF.SbF5超酸比100%硫酸强10^19倍,有严重腐蚀性和严重公害。
编辑本段氟锑酸
氟锑酸(Fluoroantimonic acid),是氟化氢(HF)与五氟化锑(SbF5)的混合物,现在已知最强的超强酸。其中,氟化氢提供质子(H+)和共轭碱氟离子(F?),氟离子通过强配位键与亲氟的五氟化锑生成具有八面体稳定结构的六氟化锑阴离子(SbF6?),而该离子是一种非常弱的亲核试剂和非常弱的碱。于是质子就成为了“自由质子”,从而导致整合体系具有极强的酸性。氟锑酸的酸性通常是纯硫酸的2×1019倍
酸可以如何分类
酸可以如何分类
根据酸分子电离所能生成的氢离子的个数分为:一元酸(HCl、HNO₃)、二元酸(H₂SO₄、H₂S、H₂CO₃)和三元酸(H₃PO₄)。
根据酸在水溶液中电离度的大小,有强酸和弱酸之分。
一般认为,强酸在水溶液中完全电离,如盐酸、硝酸;弱酸在水溶液中部分电离,如乙酸、碳酸。
1、强酸:高氯酸,氢碘酸,硫酸,氢溴酸,盐酸,硝酸,碘酸等。
2、中强酸:草酸(乙二酸),亚硫酸,磷酸,丙酮酸,,亚硝酸
3、弱酸:碳酸(有人认为是中强酸),柠檬酸,氢氟酸,苹果酸,葡萄糖酸,甲酸,乳酸,苯甲酸,丙烯酸,乙酸(醋酸),丙酸,硬脂酸,氢硫酸,次氯酸,硼酸
4、含氧酸﹐将其较为常见的一种称某酸﹐其他含氧酸按成酸元素的氧化数较某酸高﹑低或有无过氧─O─O─结构而命名。
例如氯酸HClO₃(氯的氧化数为+5)﹑高氯酸HClO4(氧化数+7)﹑亚氯酸HClO₂(氧化数为+3)﹑次氯酸HClO(氧化数+1)。
酸的用途很广﹐许多工业和实验室都要用酸﹐常用的有硫酸﹑盐酸﹑硝酸。
许多化学反应在水溶液中进行,pH值很重要。
如将二氧化碳通入含Ca2+的溶液﹐能否得到碳酸钙沉淀。
取决于溶液的pH值﹐某些反应须在恒定的pH值下进行﹐为此常用弱酸(碱)及其盐的溶液作缓冲溶液。
正常人的血液pH≈7.4(其中含有HCO和HCO﹑HPO和HPO)﹐稍微变动就会影响健康。
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超强酸和强酸
超强酸
又称超酸。
是一种比100%硫酸还强的酸。
特别是液体超强酸分类
a. 布朗斯特超酸,如HF、HClO
4、HSO
3
Cl、HSO
3
F和HSO
3
CF
3
等,室温下为液体,本
身为酸性极强的溶剂。
b. 路易斯超酸:SbF
5、AsF
5
、TaF
5
和NbF
5
等,其中SbF
5
是目前已知最强的路易斯酸,
可用于制备正碳离子和魔酸等共轭超酸。
c. 共轭布朗斯特——路易斯超酸:包括一些由布朗斯特和路易斯酸组成的体系。
如:
H2SO
4·SO
3
(H
2
S
2
O
7
);H
2
SO
4
·B(OH)
3
;HSO
3
F·SbF
5
;HSO
3
F等。
d. 固体超酸:硫酸处理的氧化物TiO
2·H2SO
4
;ZrO
2
·H
2
SO
4
;路易斯酸处理的
TiO
2·SiO
2
等。
全氟磺酸树脂
是现在已知的最强固体超强酸,具有耐热性能好、化学稳定性和机械强度高等特点。
一般是将带有磺酸基的全氟乙烯基醚单体与四氟乙烯进行共聚,得到全氟磺酸树脂。
与液体超强酸相比,用作催化剂时,易于分离,可反复使用。
且腐蚀性小,引起公害少,选择性好,容易应用于工业化生产。
氟氢酸(HF)
无色透明至淡黄色冒烟液体。
为氟化氢气体的水溶液。
呈弱酸性。
有刺激性气味。
与硅和硅化合物反应生成气态的四氟化硅,但对塑料、石蜡、铅、金、铂不起腐蚀作用。
能与水和乙醇混溶。
有毒,最小致死量(大鼠,腹腔)25mG/kG。
有腐蚀性,能强烈地腐蚀金属、玻璃和含硅的物体。
测定二氧化硅。
它必须储存在塑料(理论上讲,放在聚四氟乙烯做成的容器中会更好)、蜡质制或铅制的容器中。
氢氟酸没有还原性。
如果要长期储存,不仅需要一个密封容器,而且容器中应尽可能将空气排尽。
氟硫酸(FSO
3
H)
无色透明的发烟液体,有强烈的刺激性气味。
一种含氟的强超酸。
我们可以把它看作硫酸与氢氟酸的酐。
氟硫酸的迅速水解就产生H2SO4与HF。
氟锑磺酸
别名:魔酸。
氟锑磺酸是无色透明的粘稠液体,含杂质时为淡黄色、棕色甚至是黑绿色。
有明显的刺激性气味,纯净的氟锑磺酸密度大致为 3.61-3.82g/ml,无固定熔沸点。
氟锑磺酸是超强酸之一,可以看作五氟化锑和氟硫酸的混合物,
SbF
5与FSO
3
-离子结合成[SbF
5
(OSO2F)]-离子,使电离出的氢离子几乎不受粒子引力
控制。
[SbF5(OSO2F)]-在水溶液中完全电离,暴露在空气中强烈吸水并有部分水解
形成HSbO
3、HF、H
2
SO
4
和其他强酸及一些络合物。
故久置的魔酸中还有少量SbO
3
-、
F-、SO
42-、SbO+、SbO
2
+离子。
[SbF
5
(OSO2F)]-离子有和氟离子一样的活性。
当皮肤沾
到氟锑磺酸时先会被脱水炭化,接着碳被溶解,[SbF
5(OSO2F)]-离子及少量SbO
3
-、
F-等离子进入血液,使钙、镁离子失活,导致人体中毒。
氟锑磺酸酸性极强,以至于高氯酸在其中都会被质子化。
氟锑磺酸还是一种良好的溶剂和腐蚀剂(强氧化性),可以将包括金、铂在内的极不活泼金属氧化溶解。
氟锑磺酸通常储存在聚四氟乙烯的容器内。
在室温下氟锑磺酸和玻璃作用剧烈,并能溶解烃类有机物,可以将有机
含氧化合物脱水炭化,但和含铅塑料玻璃(一种状似玻璃的透明有机含铅有机材料,主要成分是全氟聚苯乙烯、聚四氟乙烯和二氟化铅)反应很慢,故一般用含铅塑料玻璃制成的细口瓶盛装。
因为氟锑磺酸是无水体系,当氟锑磺酸与大量水混合时发生强烈反应,失去超酸性。
氟锑酸
为质子酸SbF5与HF的混合物,属于超强酸。
氢离子能自由运动,几乎不受束缚,因此该物质有强酸性,酸性达纯硫酸的二千亿亿倍。
为已知物质中酸性最强的物质。
因为氟锑酸也是无水体系,当氟锑酸与大量水混合时发生强烈反应,氢离子(质子)被中和生成水合氢离子,不再具有超酸性。
王水
)组成的混合是一种腐蚀性非常强、冒黄色烟的液体,是浓盐酸(HCl)和浓硝酸(HNO
3
物,其混合比例从名字中就能看出:王,三横一竖,故盐酸与硝酸的体积比为3:1。
它是少数几种能够溶解金(Au)物质之一,这也是它名字的来源。
王水一般用在蚀刻工艺和一些检测分析过程中,不过塑料之王——聚四氟乙烯和一些非常惰性的纯金属如钽(Ta)不受王水腐蚀(还有氯化银和硫酸钡等)。
王水极易分解,有氯气的气味,因此必须现配现用。
取一体积浓硝酸慢慢倒入到三体积浓盐酸中,不断用玻璃棒搅拌。
看到溶液迅速变黄,这是由于生成亚硝酰氯之故,容器壁微热,没有剧烈反应。
碳硼烷酸
这种化合物酸性强度是浓硫酸的100万倍,令人惊奇的是,尽管酸性很强,但其腐蚀性腐蚀性与氧化性却很低,可以在玻璃容器中保存。
以哈米特酸度函数作为依据,酸度以大负数H0值表示(负数的绝对值越大,酸性越强):
氟锑酸【1:1】(-28)
魔酸【1:1】(-25)
碳硼烷酸(-18.0)
氟磺酸(-15.6)
三氟甲磺酸(-14.6)
固体超强酸SbF5—SiO2—Al2O3,SbF5—TiO2—SiO2(-13.75 ~ -14.52)
高氯酸(-13)
纯硫酸(-11.93)。