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魔酸有哪些化学性质,腐蚀性怎么样
2017-09-01 09:39:49来源:元素商城

化学词典告诉你魔酸的化学性质以及它的腐蚀性。魔酸又叫氟锑磺酸,是一种无色透明的粘稠液体,含杂质时为淡黄色、棕色甚至是黑绿色。有明显的刺激性气味,纯净的氟锑磺酸密度大致为3.61-3.82g/ml,无固定熔沸点。

 魔酸有哪些化学性质,腐蚀性怎么样.jpeg

魔酸的化学性质

氟锑磺酸是超强酸之一,可以看作五氟化锑和氟硫酸的混合物,SbF5与FSO3-离子结合成[SbF5(OSO2F)]-离子,使电离出的氢离子几乎不受粒子引力控制。[SbF5(OSO2F)]-在溶液中完全电离,暴露在空气中强烈吸水并有部分水解形成HSbO3、HF、H₂SO₄和其他强酸及一些络合物。故久置的魔酸中还有少量SbO3-、F-、SO4 2-、SbO+、SbO2+离子。SbF5(OSO2F)]-离子有和氟离子一样的活性。当皮肤沾到氟锑磺酸时先会被脱水炭化,接着碳被离子化,[SbF5(OSO2F)]-离子及少量SbO3-、F-等离子进入血液,使钙、镁离子失活,导致人体中毒。

魔酸腐蚀性

魔酸(五氟化锑合氟代磺酸,简称氟锑磺酸)的酸性是公认的最强的,值得注意的是魔酸是混合物,由HSO3F与SbF5的混合配置而成的,另外含氧酸的确切定义是由O、H与一中心原子组成的可自主电离出质子的物质,其酸性最强的配置比为HSO₃F:SbF5=2:98(摩尔比)这才是真正人们所说的魔酸。如果你学了配位化学就会明白魔酸酸性强的原因了。

其酸性强的机理:首先HSO₃F(氟磺酸,或单氟硫酸)的酸性本身比HClO₄强,不过在水溶液中由于拉平效应它们的水溶液酸性强度是一样的(就像浓度一样的硝酸溶液和盐酸溶液酸性一样,我们一般认为HNO3与HCl的酸性是不可区分的,但事实上不是),在HSO3F电离出H+后由于O、F强拉电子作用(诱导效应)使负电荷电荷较均匀的分布于整个离子,减弱了质子对阴离子团的库仑力使质子能更好的电离出去。

然后是SbF5的作用,(SO3F)-中由于存在S→O的配位键使O上带较明显的负电SbF5中由于F对Sb的诱导效应,使Sb带较强的正电性且Sb上存在一个5p空轨道(为强Lewis酸)正好可以与(SO3F)-中的O上的孤电子对形成较强的配位键就是说存在S→O→Sb,这样负电荷就扩散到了更大区域,并且受到了SbF5基团对负电荷的很好屏蔽,最多(SO3F)-可以与3个SbF5配合,不过配合度越低越稳定,因为SbF5基团太大互相抵触,(SO3F)-不能更好与太多的SbF5很好配合,因而可以解释魔酸中SbF5的量相当大,这样H+对该配合物基本不存在库仑力了所以H+变得相当自由甚至可以“趴在”电子云密度相对较大的C-H键上形成二电子三中心键很不稳定易分解生成碳正离子与H2。

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