플루오로안티몬산은 Hammett 산도 함수가 -21인 알려진 가장 강력한 초강산 중 하나입니다. 불화수소와 오불화안티몬의 혼합물입니다.
| IUPAC 이름 | 플루오로안티몬산(V) |
| 분자식 | H[SbF6] |
| CAS 번호 | 16950-06-4 |
| 동의어 | 헥사플루오로안티몬산수소(V), 수화된 육불화안티몬, 불화수소안티몬, 펜타플루오로안티몬과 불화수소산(1:1) |
| 인치 | InChI=1S/F6Sb.H/h1H;/q+1;/p-1 |
플루오로안티몬산의 pH
플루오로안티몬산은 초강산이며 pH가 -14 미만입니다. 이는 pH 척도가 용액의 수소 이온(H+) 농도를 측정하고 초강산이 순수한 물보다 H+ 이온 농도가 더 높기 때문입니다.
전통적인 pH 측정기는 이러한 강산을 처리하도록 설계되지 않았기 때문에 플루오로안티몬산의 pH를 정확하게 측정할 수 없습니다. 대신 과학자들은 Hammett 산도 함수를 사용하여 플루오로안티몬산의 산도를 측정합니다. Hammett 산도 함수는 기준 화합물의 양성자화 정도를 사용하여 초강산의 산도를 비교합니다. 플루오로안티몬산은 -21의 Hammett 산도 함수를 가지며, 이는 가능한 가장 음의 값이며 알려진 가장 강력한 초강산 중 하나임을 나타냅니다.
플루오로안티몬산의 구조:
플루오로안티몬산은 수소 이온(H+)과 헥사플루오로안티모네이트(V) 이온([SbF6]^-)으로 구성된 분자 구조를 가지고 있습니다. SbF6 이온은 루이스산으로 작용하고, H+ 이온은 브론스테드산으로 작용합니다. 이 화합물은 수소와 불소 원자 사이의 전기 음성도 차이로 인해 극성이 높습니다. 안티몬과 불화물 사이의 결합은 공유결합이고, 수소와 불화물 사이의 결합은 극성 공유결합입니다.
몰 질량 of Fluoroantimonic Acid:
플루오로안티몬산의 몰질량은 216.74g/mol입니다. 이는 불화수소(HF)와 오불화안티몬(SbF5)으로 구성된 반응성이 높고 부식성이 높은 초강산입니다. 플루오로안티몬산의 높은 몰 질량은 분자 구조에 안티몬의 중원자가 존재하기 때문일 수 있습니다.
플루오로안티몬산의 끓는점:
HSbF6은 반응성이 높고 불안정한 화합물이므로 정의된 끓는점이 없습니다. -10°C 이상의 온도에서 분해되어 불화수소 가스의 독성 연기를 방출합니다. 끓는점은 약 20~30°C로 추정되지만 이는 HSbF6의 특성을 설명하는 데 유용한 매개변수가 아닙니다.
플루오로안티몬산의 녹는점:
HSbF6은 반응성이 높기 때문에 녹는점이 잘 정의되어 있지 않습니다. 액체 상태로만 존재할 수 있으며 더 낮은 온도로 냉각되면 빠르게 분해됩니다. -90°C 부근에서 분해되어 불화수소와 오불화안티몬 등의 독성 연기를 방출하는 것으로 추정됩니다.
플루오로안티몬산의 밀도 g/ml:
HSbF6의 밀도는 2.1g/mL입니다. 이러한 높은 밀도는 분자 구조에 무거운 안티몬 원자가 존재하기 때문일 수 있습니다. 부식성이 높고 반응성이 강한 화합물이므로 매우 주의하여 취급해야 합니다. HSbF6의 밀도로 인해 실험실에서 처리하기가 어렵습니다.
플루오로안티몬산의 분자량:
플루오로안티몬산의 분자량은 236.76g/mol입니다. 이는 수소 이온 1개, 안티몬 이온 1개, 불소 이온 6개로 구성됩니다. 플루오로안티몬산의 고분자량은 분자 구조에 안티몬의 중원자가 존재하기 때문일 수 있습니다.
플루오로안티몬산 공식:
플루오로안티몬산의 화학식은 H[SbF6]입니다. 이는 수소 이온(H+)과 헥사플루오로안티모네이트(V) 이온([SbF6]^-)으로 구성됩니다. [SbF6]^- 이온은 오불화안티몬(SbF5)과 불화수소(HF)의 반응에 의해 형성됩니다. 이 공식은 화합물에 존재하는 원자의 가장 간단한 정수비를 나타냅니다.
| 모습 | 무색 내지 담황색의 액체 |
| 비중 | 2.1g/ml |
| 색상 | 무색~담황색 |
| 냄새가 나다 | 냄새 없는 |
| 몰 질량 | 236.76g/몰 |
| 밀도 | 2.1g/ml |
| 융합점 | 약 -90°C에서 분해됩니다. |
| 비점 | -10°C 이상에서 분해됨 |
| 플래시 도트 | 해당 없음 |
| 물에 대한 용해도 | 물과 격렬하게 반응함 |
| 용해도 | 무수 HF, SbF5, SO2F2 및 SO2ClF에 용해됨 |
| 증기압 | 해당 없음 |
| 증기 밀도 | 해당 없음 |
| PKa | -21(Hammett 산도 함수) |
| pH | -14 미만 |
참고: 플루오로안티몬산은 반응성이 매우 높고 부식성이 있는 화합물이므로 매우 주의하여 취급해야 합니다. 불안정한 특성과 조작 방법이 제한되어 있기 때문에 물리적, 화학적 특성을 정확하게 측정하기가 어렵습니다. 이 표에 나열된 값은 사용 가능한 문헌을 기반으로 한 추정치이므로 정확하지 않을 수 있습니다.
플루오로안티몬산의 안전성과 위험성
플루오로안티몬산은 심각한 건강 및 안전 위험을 초래하는 매우 위험하고 부식성이 높은 물질입니다. 물, 유기 화합물 및 일부 금속과도 격렬하게 반응할 수 있는 강력한 산화제입니다. 피부나 눈에 닿으면 심각한 화상과 조직 손상을 일으킬 수 있으며, 증기를 흡입하면 호흡곤란과 폐 손상을 일으킬 수 있습니다.
숙련된 인력은 환기가 잘되고 적절한 장비를 갖춘 실험실에서 특수 장비와 보호복을 사용하여 플루오로안티몬산을 다루어야 합니다. 규제 기관에서는 심각한 부상과 환경 피해를 일으킬 수 있는 플루오로안티몬산의 사용을 엄격하게 규제하고 제한합니다.
| 위험 기호 | 신랄한 |
| 보안 설명 | 증기를 흡입하지 마십시오. 장갑, 의복, 눈/얼굴 보호구를 착용하십시오. 피부, 눈, 의복과의 접촉을 피하십시오. 화학 후드에서만 사용하십시오. |
| UN 식별 번호 | UN3264 |
| HS 코드 | 28111990 |
| 위험 등급 | 8 (부식성 물질) |
| 포장그룹 | III |
| 독성 | 매우 독성이 강하고 부식성이 있습니다. 피부나 눈에 접촉하면 심각한 화상과 조직 손상을 일으킬 수 있으며, 증기를 흡입하면 호흡곤란과 폐 손상을 일으킬 수 있습니다. |
플루오로안티몬산의 합성 방법
플루오로안티몬산(HSbF6)은 일반적으로 불화수소(HF)와 오불화안티몬(SbF5)을 1:1의 몰비로 혼합하여 합성됩니다. 반응은 생성된 초강산의 분해를 방지하기 위해 무수 조건과 저온에서 발생합니다. 전체적인 반응은 다음과 같이 표현될 수 있다:
HF + SbF5 → HSbF6
반응은 발열성이 높으며 많은 양의 열을 방출할 수 있습니다. 따라서 일반적으로 화학 흄후드와 같이 통풍이 잘되고 통제된 환경에서 적절한 보호 조치를 사용하여 수행됩니다.
HSbF6을 제조하려면 삼불화안티몬(SbF3)을 SbF5 또는 이불화황 이산화황(SO2F2)과 같은 산화제 존재 하에서 HF와 반응시킬 수 있습니다. 이 반응에는 무수 조건과 낮은 온도가 필요합니다. 반응은 다음과 같이 표현될 수 있다:
SbF3 + 3HF + SO2F2 → HSbF6 + SO2
HSbF6은 반응성이 높고 불안정한 화합물이므로 특별한 취급 및 보관이 필요합니다. 일반적으로 분해를 방지하기 위해 무수 상태 및 저온에서 밀봉되고 밀폐된 용기에 보관됩니다. HSbF6은 높은 독성과 부식성으로 인해 작업할 때 적절한 안전 조치와 보호 장비가 필수적입니다.
플루오로안티몬산의 용도
플루오로안티몬산(HSbF6)은 가장 강력한 것으로 알려진 초강산 중 하나이며 광범위한 산업 및 연구 응용 분야를 가지고 있습니다. 플루오로안티몬산의 용도는 다음과 같습니다.
- HSbF6은 알킬화, 이성체화 및 중합을 포함한 다양한 화학 반응에서 촉매 역할을 합니다.
- 석유화학 산업에서는 고옥탄 가솔린 및 기타 탄화수소 생산에 HSbF6을 사용합니다.
- 제약업계 연구자들은 항바이러스제, 항암제 등 다양한 의약품 합성에서 HSbF6를 촉매제로 사용합니다.
- HSbF6은 전자 부품 생산에 사용되는 마이크로칩 및 반도체와 같은 전자 부품의 에칭 및 세척에 적용됩니다.
- 과학자들은 HSbF6을 신물질 합성, 화학 반응 연구 등 다양한 화학 및 재료 과학 분야의 연구 도구로 사용합니다.
HSbF6은 반응성이 높고 위험한 물질로 전문적인 취급 및 보호 조치가 필요합니다. 이는 엄격하게 규제되며 장비가 잘 갖춰진 실험실에서 교육을 받은 직원만 사용해야 합니다. HSbF6과 관련된 잠재적인 위험으로 인해 다른 대안이 없는 특수 응용 분야에만 사용이 제한됩니다.
질문:
플루오로안티몬산이 다이아몬드를 용해시킬 수 있나요?
HSbF6은 강한 산성 특성으로 인해 다이아몬드를 용해시킬 수 있습니다. 적절한 안전 조치와 보호 장비를 갖춘 잘 갖춰진 실험실에서 훈련받은 전문가는 다이아몬드와 HSbF6 사이의 매우 위험한 반응을 수행할 수 있습니다. 그러나 다이아몬드 가공이나 절단에는 실용적이거나 비용 효율적인 방법이 아닙니다. 효율성과 안전성으로 인해 기계적 절단 또는 레이저 절단이 훨씬 더 일반적으로 사용됩니다.
플루오로안티몬산은 어디서 구입하나요?
HSbF6 구매는 매우 위험하고 규제되는 특성으로 인해 매우 어렵습니다. 필요한 허가와 장비를 갖춘 승인되고 승인된 회사 또는 기관만이 산을 안전하게 취급하고 저장할 수 있습니다.
화학무기금지협약(CWC) 및 미국 화학시설 대테러 표준(CFATS) 규정은 HSbF6를 위험하고 통제되는 물질로 분류합니다.
EPA(환경 보호국), DHS(국토 안보부), BIS(산업 보안국) 등의 정부 기관에서는 HSbF6의 판매 및 구매를 엄격하게 규제하고 통제합니다.
HSbF6에 대한 합법적인 필요성이 있는 경우 필요한 허가 및 전문 지식을 가지고 승인된 화학물질 공급업체 또는 연구 기관에 문의할 수 있습니다.
그러나 구매하기 전에 상세한 근거를 제시하고 필요한 승인 및 허가를 받아야 합니다.