Floroantimonik asit, Hammett asitlik fonksiyonu -21 olan, bilinen en güçlü süper asitlerden biridir. Hidrojen florür ve antimon pentaflorürün bir karışımıdır.
| IUPAC Adı | Floroantimon asit (V) |
| Moleküler formül | H[SbF6] |
| CAS numarası | 16950-06-4 |
| Eş anlamlı | Hidrojen heksafloroantimonat (V), Hidratlanmış antimon heksaflorür, Antimon hidrojen florür, Pentafloroantimonlu hidroflorik asit (1:1) |
| InChI | InChI=1S/F6Sb.H/h1H;/q+1;/p-1 |
Floroantimonik asidin pH’ı
Floroantimonik asit bir süper asittir ve pH’ı -14’ün altındadır. Bunun nedeni, pH ölçeğinin bir çözeltideki hidrojen iyonlarının (H+) konsantrasyonunu ölçmesi ve süper asitlerin saf sudan daha yüksek H+ iyonu konsantrasyonlarına sahip olmasıdır.
Geleneksel pH ölçüm cihazları, floroantimonik asitin pH’ını doğru bir şekilde ölçemez çünkü bu tür güçlü asitleri işleyecek şekilde tasarlanmamışlardır. Bunun yerine bilim insanları, floroantimonik asidin asitliğini ölçmek için Hammett asitlik fonksiyonunu kullanıyor. Hammett asitlik fonksiyonu, bir referans bileşiğinin protonasyon derecesini kullanarak süper asitlerin asitliğini karşılaştırır. Floroantimonik asidin Hammett asitlik fonksiyonu -21’dir; bu mümkün olan en negatif değerdir ve bilinen en güçlü süper asitlerden biri olduğunu gösterir.
Floroantimonik asidin yapısı:
Floroantimonik asit, bir hidrojen iyonu (H+) ve bir hekzafloroantimonat (V) iyonundan ([SbF6]^-) oluşan moleküler bir yapıya sahiptir. SbF6 iyonu bir Lewis asidi gibi davranırken, H+ iyonu bir Bronsted asidi gibi davranır. Bileşik, hidrojen ve flor atomları arasındaki elektronegatiflik farkından dolayı oldukça polardır. Antimon ve florür arasındaki bağ kovalent, hidrojen ve florür arasındaki bağ ise polar kovalenttir.
Floroantimonik Asitin molar kütlesi:
Floroantimonik asitin molar kütlesi 216,74 g/mol’dür. Hidrojen florür (HF) ve antimon pentaflorürden (SbF5) oluşan oldukça reaktif ve aşındırıcı bir süper asittir. Floroantimonik asidin yüksek molar kütlesi, moleküler yapısında antimonun ağır atomunun varlığına bağlanabilir.
Floroantimonik asidin kaynama noktası:
HSbF6 oldukça reaktif ve kararsız bir bileşiktir ve bu nedenle tanımlanmış bir kaynama noktasına sahip değildir. -10°C’nin üzerindeki sıcaklıklarda ayrışır ve zehirli hidrojen florür gazı dumanları açığa çıkarır. Kaynama noktasının 20-30°C civarında olduğu tahmin edilmektedir ancak bu, HSbF6’nın özelliklerini tanımlamak için kullanışlı bir parametre değildir.
Floroantimonik asidin erime noktası:
HSbF6, oldukça reaktif doğası nedeniyle iyi tanımlanmış bir erime noktasına sahip değildir. Yalnızca sıvı halde bulunabilir ve daha düşük sıcaklıklara soğutulduğunda hızla parçalanır. -90°C civarında ayrışarak zehirli hidrojen florür ve antimon pentaflorür dumanları açığa çıkardığı tahmin edilmektedir.
Floroantimonik asit yoğunluğu g/ml:
HSbF6’nın yoğunluğu 2,1 g/mL’dir. Bu yüksek yoğunluk, moleküler yapısında ağır antimon atomlarının varlığına bağlanabilir. Oldukça aşındırıcı ve reaktif bir bileşiktir ve çok dikkatli kullanılmalıdır. HSbF6’nın yoğunluğu da laboratuvarda işlenmesini zorlaştırıyor.
Floroantimonik asidin moleküler ağırlığı:
Floroantimonik asidin moleküler ağırlığı 236,76 g/mol’dür. Bir hidrojen iyonu, bir antimon iyonu ve altı florür iyonundan oluşur. Floroantimonik asidin yüksek moleküler ağırlığı, moleküler yapısında antimonun ağır atomunun varlığına bağlanabilir.
Floroantimonik Asit Formülü:
Floroantimonik asitin kimyasal formülü H[SbF6]’dır. Bir hidrojen iyonu (H+) ve bir heksafloroantimonat (V) iyonundan ([SbF6]^-) oluşur. [SbF6]^- iyonu, antimon pentaflorürün (SbF5) hidrojen florür (HF) ile reaksiyonuyla oluşturulur. Formül, bileşikte bulunan atomların en basit tam sayı oranını temsil eder.
| Dış görünüş | Renksiz ila soluk sarı sıvı |
| Spesifik yer çekimi | 2,1g/ml |
| Renk | Renksizden soluk sarıya |
| Koku | Kokusuz |
| Molar kütle | 236,76 gr/mol |
| Yoğunluk | 2,1g/ml |
| Füzyon noktası | -90°C civarında bozunur |
| Kaynama noktası | -10°C’nin üzerinde ayrışır |
| Flaş noktası | Uygulanamaz |
| sudaki çözünürlük | Suyla şiddetli reaksiyona girer |
| çözünürlük | Susuz HF, SbF5, SO2F2 ve SO2ClF’de çözünür |
| Buhar basıncı | Uygulanamaz |
| Buhar yoğunluğu | Uygulanamaz |
| PKa | -21 (Hammett asitlik fonksiyonu) |
| pH | -14’ten az |
Not: Floroantimonik asit, son derece dikkatli kullanılması gereken oldukça reaktif ve aşındırıcı bir bileşiktir. Kararsız doğası ve manipülasyonu için mevcut sınırlı yöntemler nedeniyle fiziksel ve kimyasal özelliklerinin doğru bir şekilde ölçülmesi zordur. Bu tabloda listelenen değerler mevcut literatüre dayalı tahminlerdir ve kesin olmayabilir.
Floroantimonik Asitin Güvenliği ve Tehlikeleri
Floroantimonik asit, önemli sağlık ve güvenlik riskleri oluşturan son derece tehlikeli ve oldukça aşındırıcı bir maddedir. Suyla, organik bileşiklerle ve hatta bazı metallerle şiddetli reaksiyona girebilen güçlü bir oksitleyici maddedir. Cilt veya gözlerle teması halinde ciddi yanıklara ve doku hasarına neden olabilir, buharlarının solunması ise solunum sıkıntısına ve akciğer hasarına neden olabilir.
Eğitimli personel, iyi havalandırılmış ve uygun şekilde donatılmış laboratuvarlarda özel ekipman ve koruyucu giysiler kullanarak floroantimonik asitle işlem yapmalıdır. Düzenleyici kurumlar, ciddi yaralanmalara ve çevreye zarar verme potansiyeli nedeniyle floroantimonik asit kullanımını sıkı bir şekilde düzenlemekte ve sınırlandırmaktadır.
| Tehlike sembolleri | Aşındırıcı |
| Güvenlik Açıklaması | Buharları solumayın. Eldiven, kıyafet ve göz/yüz koruması kullanın. Cilt, göz ve giysilerle temasından kaçının. Yalnızca kimyasal başlık altında kullanın. |
| BM kimlik numaraları | UN3264 |
| HS kodu | 28111990 |
| Tehlike sınıfı | 8 (Aşındırıcı maddeler) |
| Paketleme grubu | III |
| Toksisite | Çok zehirli ve aşındırıcı; cilt veya gözlerle teması halinde ciddi yanıklara ve doku hasarına neden olabilir ve buharlarının solunması, solunum sıkıntısına ve akciğer hasarına neden olabilir. |
Floroantimonik asit sentezi için yöntemler
Floroantimonik asit (HSbF6), genellikle hidrojen florür (HF) ve antimon pentaflorürün (SbF5) 1:1 molar oranında karıştırılmasıyla sentezlenir. Reaksiyon, ortaya çıkan süper asidin ayrışmasını önlemek için susuz koşullar altında ve düşük sıcaklıklarda gerçekleşir. Genel reaksiyon şu şekilde temsil edilebilir:
HF + SbF5 → HSbF6
Reaksiyon oldukça ekzotermiktir ve büyük miktarda ısı açığa çıkarabilir. Bu nedenle genellikle kimyasal çeker ocak gibi iyi havalandırılmış ve kontrollü bir ortamda, uygun koruyucu önlemler kullanılarak gerçekleştirilir.
HSbF6’yı hazırlamak için antimon triflorür (SbF3), SbF5 veya kükürt dioksit diflorür (SO2F2) gibi bir oksitleyici maddenin varlığında HF ile reaksiyona sokulabilir. Bu reaksiyon susuz koşullar ve düşük sıcaklıklar gerektirir. Reaksiyon aşağıdaki gibi ifade edilebilir:
SbF3 + 3HF + SO2F2 → HSbF6 + SO2
HSbF6, özel kullanım ve depolama gerektiren oldukça reaktif ve kararsız bir bileşiktir. Genellikle susuz koşullar altında ve ayrışmayı önlemek için düşük sıcaklıklarda kapalı, hava geçirmez kaplarda saklanır. Yüksek toksisitesi ve aşındırıcılığı nedeniyle HSbF6 ile çalışırken uygun güvenlik önlemleri ve koruyucu ekipman şarttır.
Floroantimonik Asitin Kullanım Alanları
Floroantimonik asit (HSbF6), bilinen en güçlü süper asitlerden biridir ve çok çeşitli endüstriyel ve araştırma uygulamalarına sahiptir. Floroantimonik asitin bazı kullanım alanları şunlardır:
- HSbF6, alkilasyonlar, izomerizasyonlar ve polimerizasyonlar dahil olmak üzere çeşitli kimyasal reaksiyonlarda katalizör görevi görür.
- Petrokimya endüstrisi, yüksek oktanlı benzin ve diğer hidrokarbonların üretiminde HSbF6’yı kullanır.
- İlaç endüstrisindeki araştırmacılar, antiviral ve antikanser ilaçları da dahil olmak üzere çeşitli farmasötik ürünlerin sentezinde HSbF6’yı katalizör olarak kullanıyor.
- HSbF6, elektronik bileşenlerin üretiminde kullanılan mikroçipler ve yarı iletkenler gibi elektronik bileşenlerin aşındırılmasında ve temizlenmesinde uygulama alanı bulur.
- Bilim insanları HSbF6’yı, yeni malzemelerin sentezi ve kimyasal reaksiyonların incelenmesi de dahil olmak üzere kimya ve malzeme biliminin çeşitli alanlarında bir araştırma aracı olarak kullanıyor.
HSbF6, özel kullanım ve koruyucu önlemler gerektiren oldukça reaktif ve tehlikeli bir maddedir. Kesinlikle düzenlenmiştir ve yalnızca iyi donanımlı laboratuvarlarda eğitimli personel tarafından kullanılmalıdır. HSbF6 ile ilişkili potansiyel tehlikeler, kullanımını başka alternatifin bulunmadığı özel uygulamalarla sınırlandırmaktadır.
Sorular:
Floroantimonik asit elması çözebilir mi?
HSbF6, güçlü asidik özellikleri nedeniyle elması çözebilir. İyi donanımlı laboratuvarlarda, uygun güvenlik önlemlerine ve koruyucu ekipmanlara sahip eğitimli profesyoneller, elmas ve HSbF6 arasındaki çok tehlikeli reaksiyonu gerçekleştirebilir. Ancak elmas işleme veya kesme için pratik ve uygun maliyetli bir yöntem değildir. Verimliliği ve güvenliği nedeniyle mekanik kesim veya lazer kesim çok daha yaygın olarak kullanılmaktadır.
Floroantimonik asit nereden alınır?
HSbF6’yı satın almak, son derece tehlikeli ve düzenlenmiş yapısı nedeniyle son derece zordur. Asidi güvenli bir şekilde elleçleyebilir ve depolayabilir, ancak gerekli izinlere ve donanıma sahip onaylı ve yetkili şirket veya kurumlar olabilir.
Kimyasal Silahlar Sözleşmesi (CWC) ve ABD Kimyasal Tesisleri Terörle Mücadele Standartları (CFATS) düzenlemeleri, HSbF6’yı tehlikeli ve kontrollü bir madde olarak sınıflandırır.
Çevre Koruma Ajansı (EPA), İç Güvenlik Bakanlığı (DHS) ve Sanayi ve Güvenlik Bürosu (BIS) gibi devlet kurumları, HSbF6’nın satışını ve satın alımını sıkı bir şekilde düzenler ve kontrol eder.
HSbF6’ya meşru bir ihtiyacınız varsa, gerekli izin ve uzmanlığa sahip onaylı kimyasal tedarikçileri veya araştırma enstitüleriyle iletişime geçebilirsiniz.
Ancak herhangi bir satın alma işlemi yapmadan önce detaylı gerekçe sunmanız ve gerekli onay ve izinleri almanız gerekmektedir.