Фторантимоновая кислота — одна из самых мощных известных суперкислот с кислотной функцией Гаммета -21. Это смесь фторида водорода и пентафторида сурьмы.
| Название ИЮПАК | Фторсурьмяная кислота (V) |
| Молекулярная формула | H[SbF6] |
| Количество CAS | 16950-06-4 |
| Синонимы | Гексафторантимонат водорода (V), гидратированный гексафторид сурьмы, фторид сурьмы, плавиковая кислота с пентафторсурьмой (1:1) |
| ИнЧИ | InChI=1S/F6Sb.H/h1H;/q+1;/p-1 |
pH фторсурьмяной кислоты
Фторантимоновая кислота является суперкислотой и имеет pH ниже -14. Это связано с тем, что шкала pH измеряет концентрацию ионов водорода (H+) в растворе, а в суперкислотах концентрация ионов H+ выше, чем в чистой воде.
Традиционные pH-метры не могут точно измерить pH фторсурьмяной кислоты, поскольку они не предназначены для работы с такими сильными кислотами. Вместо этого ученые используют функцию кислотности Гаммета для измерения кислотности фторсурьмяной кислоты. Функция кислотности Гаммета сравнивает кислотность суперкислот с использованием степени протонирования эталонного соединения. Фторсурьмяная кислота имеет кислотную функцию Гаммета -21, что является наиболее отрицательным значением и указывает на то, что это одна из самых мощных известных суперкислот.
Структура фторсурьмяной кислоты:
Фторсурьмянка имеет молекулярную структуру, состоящую из иона водорода (H+) и иона гексафторантимоната (V) ([SbF6]^-). Ион SbF6 действует как кислота Льюиса, а ион H+ — как кислота Бренстеда. Соединение очень полярно из-за разницы в электроотрицательности атомов водорода и фтора. Связь между сурьмой и фторидом ковалентная, а связь между водородом и фторидом — полярная ковалентная.
Молярная масса of фторантимоновая кислота:
Фторсурьмяная кислота имеет молярную массу 216,74 г/моль. Это высокореактивная и коррозионная суперкислота, состоящая из фторида водорода (HF) и пентафторида сурьмы (SbF5). Высокую молярную массу фторсурьмы можно объяснить наличием тяжелого атома сурьмы в ее молекулярной структуре.
Температура кипения фторсурьмяной кислоты:
HSbF6 является высокореактивным и нестабильным соединением и поэтому не имеет определенной температуры кипения. Он разлагается при температуре выше -10°C с выделением токсичных паров фтористого водорода. Его температура кипения оценивается примерно в 20-30°C, но это бесполезный параметр для описания свойств HSbF6.
Температура плавления фторсурьмяной кислоты:
HSbF6 не имеет четко определенной температуры плавления из-за своей высокой реакционной способности. Он может существовать только в жидком состоянии и быстро разрушается при охлаждении до более низких температур. По оценкам, он разлагается при температуре -90°C с выделением токсичных паров фторида водорода и пентафторида сурьмы.
Плотность фторсурьмы, г/мл:
Плотность HSbF6 составляет 2,1 г/мл. Столь высокую плотность можно объяснить наличием тяжелых атомов сурьмы в его молекулярной структуре. Это высококоррозионное и реактивное соединение, с которым следует обращаться с особой осторожностью. Плотность HSbF6 также затрудняет работу с ним в лаборатории.
Молекулярный вес фторсурьмяной кислоты:
Молекулярная масса фторсурьмяной кислоты составляет 236,76 г/моль. Он состоит из одного иона водорода, одного иона сурьмы и шести ионов фтора. Высокую молекулярную массу фторсурьмы можно объяснить наличием в ее молекулярной структуре тяжелого атома сурьмы.
Формула фторантимоновой кислоты:
Химическая формула фторсурьмяной кислоты: H[SbF6]. Он состоит из иона водорода (H+) и иона гексафторантимоната (V) ([SbF6]^-). Ион [SbF6]^- образуется при реакции пентафторида сурьмы (SbF5) с фтористым водородом (HF). Формула представляет собой простейшее целочисленное соотношение атомов, присутствующих в соединении.
| Появление | Бесцветная или бледно-желтая жидкость |
| Удельный вес | 2,1 г/мл |
| Цвет | От бесцветного до бледно-желтого |
| Запах | Без запаха |
| Молярная масса | 236,76 г/моль |
| Плотность | 2,1 г/мл |
| Точка плавления | Разлагается при температуре -90°C |
| Точка кипения | Разлагается при температуре выше -10°C |
| Мигающая точка | Непригодный |
| Растворимость в воде | Бурно реагирует с водой |
| Растворимость | Растворим в безводном HF, SbF5, SO2F2 и SO2ClF. |
| Давление газа | Непригодный |
| Плотность пара | Непригодный |
| ПКа | -21 (функция кислотности Гаммета) |
| рН | Менее -14 |
Примечание. Фторсурьмяная кислота представляет собой высокореактивное и коррозийное соединение, с которым следует обращаться с особой осторожностью. Его физические и химические свойства трудно точно измерить из-за его нестабильной природы и ограниченности методов манипулирования им. Значения, указанные в этой таблице, являются оценками, основанными на доступной литературе, и могут быть неточными.
Безопасность и опасность фтороантимоновой кислоты
Фторантимоновая кислота — чрезвычайно опасное и высококоррозионное вещество, представляющее значительный риск для здоровья и безопасности. Это мощный окислитель, который может бурно реагировать с водой, органическими соединениями и даже некоторыми металлами. Он может вызвать серьезные ожоги и повреждение тканей при попадании на кожу или в глаза, а вдыхание его паров может вызвать расстройство дыхания и повреждение легких.
Обученный персонал должен работать с фторсурьмяной кислотой, используя специальное оборудование и защитную одежду, в хорошо вентилируемых и соответствующим образом оборудованных лабораториях. Регулирующие органы строго регулируют и ограничивают использование фторсурьмяной кислоты из-за ее способности причинять серьезные травмы и наносить ущерб окружающей среде.
| Символы опасности | Коррозионный |
| Описание безопасности | Не вдыхайте пары. Надевайте перчатки, одежду и средства защиты глаз/лица. Избегайте контакта с кожей, глазами и одеждой. Используйте только под химическим колпаком. |
| Идентификационные номера ООН | ООН3264 |
| код ТН ВЭД | 28111990 |
| Класс опасности | 8 (Коррозионные вещества) |
| Группа упаковки | III |
| Токсичность | Очень токсичен и едок; может вызвать серьезные ожоги и повреждение тканей при контакте с кожей или глазами, а вдыхание его паров может вызвать расстройство дыхания и повреждение легких. |
Методы синтеза фторсурьмяной кислоты
Фторсурьмяную кислоту (HSbF6) обычно синтезируют путем смешивания фторида водорода (HF) и пентафторида сурьмы (SbF5) в молярном соотношении 1:1. Реакция протекает в безводных условиях и при низких температурах, чтобы предотвратить разложение образующейся суперкислоты. Общую реакцию можно представить следующим образом:
ВЧ + SbF5 → HSbF6
Реакция сильно экзотермична и может выделять большое количество тепла. Поэтому его обычно проводят в хорошо вентилируемом и контролируемом помещении, например, в вытяжном шкафу для химических веществ, с использованием соответствующих защитных мер.
Чтобы получить HSbF6, трифторид сурьмы (SbF3) можно подвергнуть реакции с HF в присутствии окислителя, такого как SbF5 или дифторид серы (SO2F2). Эта реакция требует безводных условий и низких температур. Реакцию можно выразить следующим образом:
SbF3 + 3HF + SO2F2 → HSbF6 + SO2
HSbF6 — высокореактивное и нестабильное соединение, требующее особого обращения и хранения. Обычно его хранят в герметичных герметичных контейнерах в безводных условиях и при низких температурах для предотвращения разложения. При работе с HSbF6 необходимы надлежащие меры безопасности и защитное оборудование из-за его высокой токсичности и коррозионной активности.
Использование фторантимоновой кислоты
Фторсурьмяная кислота (HSbF6) является одной из самых мощных известных суперкислот и имеет широкий спектр промышленных и исследовательских применений. Вот некоторые из применений фторсурьмяной кислоты:
- HSbF6 служит катализатором в различных химических реакциях, включая алкилирование, изомеризацию и полимеризацию.
- Нефтехимическая промышленность использует HSbF6 при производстве высокооктанового бензина и других углеводородов.
- Исследователи фармацевтической промышленности используют HSbF6 в качестве катализатора при синтезе различных фармацевтических продуктов, включая противовирусные и противораковые препараты.
- HSbF6 находит применение при травлении и очистке электронных компонентов, таких как микрочипы и полупроводники, используемых в производстве электронных компонентов.
- Ученые используют HSbF6 в качестве исследовательского инструмента в различных областях химии и материаловедения, включая синтез новых материалов и изучение химических реакций.
HSbF6 — высокореактивное и опасное вещество, требующее специального обращения и мер защиты. Он строго регламентирован и должен использоваться только обученным персоналом в хорошо оборудованных лабораториях. Потенциальные опасности, связанные с HSbF6, ограничивают его использование специализированными приложениями, для которых нет других альтернатив.
Вопросы:
Может ли фторсурьмяная кислота растворить алмаз?
HSbF6 может растворять алмаз из-за своих сильных кислотных свойств. Обученные специалисты в хорошо оборудованных лабораториях с соответствующими мерами безопасности и защитным оборудованием могут провести очень опасную реакцию между алмазом и HSbF6. Однако это непрактичный и экономически эффективный метод обработки или огранки алмазов. Механическая резка или лазерная резка используются гораздо чаще из-за их эффективности и безопасности.
Где купить фторсурьмяную кислоту?
Приобретение HSbF6 чрезвычайно затруднено из-за его высокой опасности и регулируемого характера. Только утвержденные и уполномоченные компании или учреждения с необходимыми разрешениями и оборудованием могут безопасно обращаться и хранить кислоту.
Конвенция о химическом оружии (CWC) и стандарты США по борьбе с терроризмом на химических объектах (CFATS) классифицируют HSbF6 как опасное и контролируемое вещество.
Правительственные учреждения, такие как Агентство по охране окружающей среды (EPA), Министерство внутренней безопасности (DHS) и Бюро промышленности и безопасности (BIS), строго регулируют и контролируют продажу и покупку HSbF6.
Если у вас есть законная потребность в HSbF6, вы можете обратиться к утвержденным поставщикам химикатов или исследовательским институтам, имеющим необходимые разрешения и опыт.
Однако перед совершением какой-либо покупки вы должны предоставить подробное обоснование и получить необходимые согласования и разрешения.