Суперкислоти

Суперкисло́ти[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 від'ємне значення PKa. Для розділення їх сили використовують функцію кислотності Гаммета — $H_{0}$ .[6]

Хімізм

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 «магічною 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

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 (С⁺).

Примітки

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.
C. Janiak, T. M. Klapötke, H.-J. Meyer, E. Riedel, Moderne Anorganische Chemie, 2. Aufl., de Gruyter, Berlin, 2004.
J. E. Huheey, E. Keiter, R. L. Keiter, Anorganische Chemie. Prinzipien von Struktur und Reaktivität, 3. Aufl., de Gruyter, Berlin, 2003.
A. F. Holleman, E. Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 101. Aufl., de Gruyter, Berlin, 1995.
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.
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.

Література

Глосарій термінів з хімії // Й.Опейда, О.Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л.М.Литвиненка НАН України, Донецький національний університет — Донецьк: «Вебер», 2008. — 758 с. — ISBN 978-966-335-206-0

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.

[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.

[ModRiedel-2] C. Janiak, T. M. Klapötke, H.-J. Meyer, E. Riedel, Moderne Anorganische Chemie, 2. Aufl., de Gruyter, Berlin, 2004.

[Huheey-3] J. E. Huheey, E. Keiter, R. L. Keiter, Anorganische Chemie. Prinzipien von Struktur und Reaktivität, 3. Aufl., de Gruyter, Berlin, 2003.

[Howi-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.