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魔酸是如何被发现的,应该怎么配成
2017-11-02 11:00:45来源:元素商城

化学词典告诉你魔酸是如何被发现的以及魔酸的配成方法。从我们目前学到的酸性化学物质有很多,比如盐酸、硫酸、硝酸等等,但是今天小编要介绍是化学物质中最强的酸,那就是魔酸。那么魔酸是如何被发现的呢?

 魔酸是如何被发现的,应该怎么配成.jpg

魔酸是如何发现的

1966年圣诞节,美国Case Western Keserve大学,G.A.Olah教授实验室一位研究人员J.Lukas无意中将圣诞节晚会上用过的蜡烛扔进一个酸性溶液(SbF5·HSO₃F)中,结果发现蜡烛很快地溶解了,蜡烛是由一些性质很稳定的高级脂肪烷烃混合物组成的。能够在室温下将蜡烛溶解的物质必定具有某种未知的独特因素。这促使他进一步研究,拿此实验溶液去做核磁共振研究(13C-NMR)。令人惊奇的是核磁共振谱图上竟出现了一个尖锐的叔丁基阳离子(碳正离子)峰。这种酸能溶解饱和烃。从那时起,Olah实验室人员就给SbF5·HSO3F起个绰号叫“魔酸”(Magic acid)。E. M. Arnett J.和W.Larsen于1967年2月在Chem. Eng. News杂志上发表的文章中也将FSO3H和SbF5的混合物称为魔酸。人们习惯地将酸强度超过100% H2SO4的一个酸或酸性介质叫做超酸(或超强酸),把SbF5·HSO3F称作魔酸。也就是后来所说的超强酸。超强酸不但能溶解蜡烛,而且能使烷烃、烯烃等发生一系列化学变化,这是普通酸难以做到的。例如,正丁烷在超强酸的作用下,可以发生 C—H键的断裂,生成氢气;发生C—C键的断裂,生成甲烷;还可以发生异构化反应生成异丁烷。在奥莱教授和他的学生这一发现的启示下,迄今为止,科学家们已经找到多种液态和固态的超强酸。液态的有HF·SbF5、TaF5·HSO₃F等。固态的有 SbF6·SO2ZrO、SbF5·SiO₂·Al₂O₃等,它们都有类似于SbF5·HSO₃F的性质。

魔酸是如何配成的

魔酸是由两种或两种以上的含氟化合物组成的溶液。比如氢氟酸和五氟化锑按1:0.2(摩尔比)混合时,它的酸性是浓硫酸的1亿倍;按1:1混合时,它的酸性是浓硫酸的10亿倍。能溶解不溶于王水的高级烷烃蜡烛。

酸碱中和反应的实质是质子的传递反应。超酸是指酸性比普通无机酸强十万倍到一百亿倍的酸。魔酸是已知最强的超酸,许多物质(如H2SO-4)在魔酸中可获得质子(即质子化)。

SbF5和HF以0.2:1的摩尔比混合时酸度以达到100%硫酸的1亿倍以上,随着SbF5的比例增加酸度还能增强。

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