氟锑酸

氟锑酸

氟锑酸或称六氟锑酸,是氢氟酸和五氟化锑反应后的产物,属于超强酸。SbF5能与氟离子形成正八面体形阴离子SbF6。氢离子能自由运动,几乎不受束缚,因此该物质有强酸性。比纯硫酸要强2*10^19倍,为已知酸性最强的物质。

  • 中文名称
    氟锑酸
  • 化学式
    HF·SbF5
  • CAS登录号
    16950-06-4
  • 熔    点
    混合物,无固定熔点
  • 外    观
    无色黏稠状
  • 别    称
    六氟合锑(Ⅴ)酸
  • 危险性描述
    有强腐蚀性,剧烈水解
  • 分子量
    236.808
  • 沸    点
    (分解)
  • 英文名
    Fluoroantimonic acid
  • 闪    点
    不可燃
  • EINECS登录号
    241-023-8
  • 水溶性
    (分解)
  • 危险品运输编号
    R39/26/27 R14

​形态

氟锑酸或称六氟锑酸、六氟合锑酸,是氢氟酸和电子酸五氟化锑反应后的产物.以一比一的比例混合时成为现在已知最强的超强酸,实验证明能分解碳氢化合物,产生碳正离子以及氢气.

氢氟酸(HF)和五氟化锑(SbF5)反应强烈放热.HF会释放质子H+,然后氟离子F-会与SbF5形成八面体型的SbF6-阴离子.SbF6-是非配位阴离子,亲核性和硷性都很弱.于是质子实际上是"裸露"在溶液中,使得混合物体系呈现极强的酸性,比纯硫酸要强2×10^19倍.该酸可用特氟龙(聚四氟乙烯)材料装盛.

结构

用X射线晶体学研究两份HF-SbF5反应形成的结晶,发现化学式分别为[H2F][Sb2F11]和[H3F2][Sb2F11],都含有Sb2F11作阴离子.据估计,Sb2F11离子的硷性比SbF6还要弱,因此更加稳定.

酸度对照

以下的资料是以哈米特酸度函式作为依据,酸度以大负数H0值表示:

氟锑酸【1:1】(1990)(H0值= -28)

魔酸【1:1】(1974)H0值= -25)

碳硼烷酸(1969)(H0值= -18.0)

氟磺酸(1944)(H0值=-15.6)

三氟甲磺酸(1940)(H0值=-14.6)

高氯酸(H0值=-13)

纯硫酸(H0值=-11.93)

套用

氟锑酸使其几乎可以质子化所有的有机化合物.它与异丁烷和新戊烷反应会生成相应的碳正离子:

(CH3)3CH + H → (CH)3C3 + H2;

(CH3)4C + H → (CH3)3C + CH4

1、使某些很难质子化的物质(如高氯酸)质子化,进一步製备含有-ClO3基团的有机物:

HClO4 + H+ ==== [H2ClO4]+

[H2ClO4]+ +H+ ====[ClO3]++ [H3O]+

C6H6 + [ClO3]+ ==== [C6H6ClO3]+

[C6H6ClO3]+ - H+ ====C6H5ClO3

2、使高级烷烃质子化,催化烷烃裂解:

(CH3)3CH + H → (CH3)3C + H2;

(CH3)4C + H → (CH3)3C + CH4

3、含有羟基的有机物(如醇、酚、羧酸等)质子化,进一步脱羟基化。

R-OH + 2H = R+(碳正离子) + [H3O]+

4、强氧化剂:Sb(Ⅵ)氟化物例如SbF6具有很强的氧化性,能够氧化多种金属及还原剂

要注意的是,氟锑酸是无水体系,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。

反应方程式:H++H2O=H3O+

危险性

氟锑酸会与水起强烈甚至爆炸性的反应,氟氯烃。盛HF-SbF5的容器可用特氟龙(即聚四氟乙烯)製造。

性状:

1、沸点:无(注意,混合物无固定沸点)

2、熔点:无(注意,混合物无固定熔点)

3、氟锑酸和发烟氟锑酸中均不含水,SbF5为溶剂,HSbF6及HF是溶质。故氟锑酸和发烟氟锑酸均为无色油状液体。

4、氧化性:因为其中含有五价锑,所以氧化性极强。

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