Суперкислоти

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Суперкислоти[1] [2] [3] [4] — речовини або суміш речовин, параметр кислотності яких перевищує кислотність 100% сульфатної кислоти.[5] У цьому випадку параметр кислотності приймається як здатність кислоти протонувати довільну основу і фактично збігається з функцією кислотності Гаммета.

Отже суперкислоти мають значення PKa з негативним знаком. Для розділення їх сили використовують функцію кислотності Гаммета — H_{0}.[6]

Хімізм[ред.ред. код]

Для сульфатної кислоти параметр кислотності становить H0 - 12,2. Прості суперкислоти до яких належать, наприклад, трифторметансульфонова (CF3SO3H) і фторсульфонова (FSO3H) кислоти приблизно в тисячу разів сильніші сульфатної. Ще сильнішою є фторостибатна кислота, що утворюється із пентафториду стибію (SbF5) та безводного фтороводню. При комбінуванні HSO3F з SbF5 фактор кислотності збільшується у 103 рази. Ця суміш реагує навіть з алканами. Її називають «чарівною кислотою» за властивість розчиняти віск.

Суперкислота є не окремою сполукою, а власне системою сполук, що суміщаються для досягнення високої кислотності. У водних розчинах однак не можна довести що кислота є суперкислотою, оскільки ступінь дисоціації не може бути більшим 100%. Це нівелюючий ефект води.

Історія[ред.ред. код]

Термін суперкислота був введений Джеймсом Конантом у 1927 році для класифікації сильніших кислот, ніж звичайні мінеральні кислоти. У 1994 році Джордж Ола був удостоєний Нобелівської премії за своє дослідження суперкислот та їх застосування для прямого спостереження карбокатіонів+).

Джерела[ред.ред. код]

  1. N. F. Hall, J. B. Conant: A Study of superacid solutions. I. The use of chloranil in glacial acetic acid and the strength of certain weak bases., in: J. Am. Chem. Soc. 1927, 49, 3047-3061; doi:10.1021/ja01411a010.
  2. C. Janiak, T. M. Klapötke, H.-J. Meyer, E. Riedel, Moderne Anorganische Chemie, 2. Aufl., de Gruyter, Berlin, 2004.
  3. J. E. Huheey, E. Keiter, R. L. Keiter, Anorganische Chemie. Prinzipien von Struktur und Reaktivität, 3. Aufl., de Gruyter, Berlin, 2003.
  4. A. F. Holleman, E. Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 101. Aufl., de Gruyter, Berlin, 1995.
  5. R. J. Gillespie, T. E. Peel, E. A. Robinson: Hammett acidity function for some super acid systems. I. Systems H2SO4-SO3, H2SO4-HSO3F, H2SO4-HSO3Cl, and H2SO4-HB(HSO4)4, in: J. Am. Chem. Soc. 1971, 93, 5083-5087; doi:10.1021/ja00749a021.
  6. L. P. Hammett, A. J. Deyrup: A series of simple basic indicators. I. The acidity functions of mixtures of sulfuric acid and perchloric acids with water., in: J. Am. Chem. Soc. 1932, 54, 2721—2739; doi:10.1021/ja01346a015.