Суперкислоти: відмінності між версіями

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Інтерактивний перегляд історії
[перевірена версія][перевірена версія]
← Попереднє редагуванняНаступне редагування →
Вилучено вміст Додано вміст
ВізуальнийВікірозмітка
Enantiomerum (обговорення | внесок)
54 редагування
Функція пропозицій посилань: додано 1 посилання.
Delta416 (обговорення | внесок)
478 редагувань
мНемає опису редагування
Рядок 1: Рядок 1:
'''Суперкисло́ти'''<ref>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: ''[[Journal of the American Chemical Society|J. Am. Chem. Soc.]]'' '''1927''', ''49'', 3047-3061; {{DOI|10.1021/ja01411a010}}.</ref><ref name="ModRiedel">C. Janiak, T. M. Klapötke, H.-J. Meyer, E. Riedel, ''Moderne Anorganische Chemie'', 2. Aufl., de Gruyter, Berlin, '''2004'''.</ref><ref name = "Huheey" >J. E. Huheey, E. Keiter, R. L. Keiter, ''Anorganische Chemie. Prinzipien von Struktur und Reaktivität'', 3. Aufl., de Gruyter, Berlin, '''2003'''.</ref><ref name = "Howi">A. F. Holleman, E. Wiberg, ''Lehrbuch der Anorganischen Chemie'', 101. Aufl., de Gruyter, Berlin, '''1995'''.</ref>&nbsp;— [[Речовина|речовини]] або суміш речовин, параметр [[Кислотність|кислотності]] яких перевищує кислотність 100% [[Сульфатна кислота|сульфатної кислоти]].<ref>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: ''[[Journal of the American Chemical Society|J. Am. Chem. Soc.]]'' '''1971''', ''93'', 5083-5087; {{DOI|10.1021/ja00749a021}}.</ref> У цьому випадку параметр кислотності приймається як здатність [[Кислота|кислоти]] протонувати довільну основу і фактично збігається з [[Функція кислотності Гаммета|функцією кислотності Гаммета]].
'''Суперкисло́ти'''<ref>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: ''[[Journal of the American Chemical Society|J. Am. Chem. Soc.]]'' '''1927''', ''49'', 3047-3061; {{DOI|10.1021/ja01411a010}}.</ref><ref name="ModRiedel">C. Janiak, T. M. Klapötke, H.-J. Meyer, E. Riedel, ''Moderne Anorganische Chemie'', 2. Aufl., de Gruyter, Berlin, '''2004'''.</ref><ref name = "Huheey" >J. E. Huheey, E. Keiter, R. L. Keiter, ''Anorganische Chemie. Prinzipien von Struktur und Reaktivität'', 3. Aufl., de Gruyter, Berlin, '''2003'''.</ref><ref name = "Howi">A. F. Holleman, E. Wiberg, ''Lehrbuch der Anorganischen Chemie'', 101. Aufl., de Gruyter, Berlin, '''1995'''.</ref>&nbsp;— [[Речовина|речовини]] або суміш речовин, параметр [[Кислотність|кислотності]] яких перевищує кислотність 100% [[Сульфатна кислота|сульфатної кислоти]].<ref>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: ''[[Journal of the American Chemical Society|J. Am. Chem. Soc.]]'' '''1971''', ''93'', 5083-5087; {{DOI|10.1021/ja00749a021}}.</ref> У цьому випадку параметр кислотності приймається як здатність [[Кислота|кислоти]] протонувати довільну основу і фактично збігається з [[Функція кислотності Гаммета|функцією кислотності Гаммета]].


Отже суперкислоти мають від'ємне значення [[PKa]]. Для розділення їх сили використовують функцію кислотності Гаммета&nbsp;— <math>H_{0}</math>.<ref>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}}.</ref>
Отже суперкислоти мають від'ємне значення [[pKa]]. Для розділення їх сили використовують функцію кислотності Гаммета&nbsp;— <math>H_{0}</math>.<ref>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}}.</ref>


== Хімізм ==
== Хімізм ==
Для сульфатної кислоти параметр кислотності становить H<sub>0</sub>&nbsp;— 12,2. Прості суперкислоти до яких належать, наприклад, [[трифторметансульфонова кислота|трифторметансульфонова]] (CF<sub>3</sub>SO<sub>3</sub>H) і [[фторсульфонова кислота|фторсульфонова]] (FSO<sub>3</sub>H) кислоти приблизно в тисячу разів сильніші сульфатної. Ще сильнішою є [[фторостибатна кислота]], що утворюється із [[пентафторид стибію|пентафториду стибію]] (SbF<sub>5</sub>) та безводного [[фтороводень|фтороводню]]. При комбінуванні HSO<sub>3</sub>F з SbF<sub>5</sub> фактор кислотності збільшується у 103 рази. Ця суміш реагує навіть з [[алкан]]ами. Її називають «<nowiki/>[[Магічна кислота|магічною кислотою]]<nowiki/>» за властивість розчиняти [[віск]].
Для сульфатної кислоти параметр кислотності становить H<sub>0</sub>&nbsp;— 12,2. Прості суперкислоти до яких належать, наприклад, [[трифторметансульфонова кислота|трифторметансульфонова]] (CF<sub>3</sub>SO<sub>3</sub>H) і [[фторсульфонова кислота|фторсульфонова]] (FSO<sub>3</sub>H) кислоти приблизно в тисячу разів сильніші сульфатної. Ще сильнішою є [[фторантимонова кислота]], що утворюється із [[пентафторид стибію|пентафториду стибію]] (SbF<sub>5</sub>) та безводного [[фтороводень|фтороводню]] (HF). При комбінуванні HSO<sub>3</sub>F з SbF<sub>5</sub> фактор кислотності збільшується у 103 рази. Ця суміш реагує навіть з [[алкан]]ами. Її називають «<nowiki/>[[Магічна кислота|магічною кислотою]]<nowiki/>» 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.
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.

Версія за 20:05, 22 жовтня 2023

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 — .[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 фторантимонова кислота, що утворюється із пентафториду стибію (SbF5) та безводного фтороводню (HF). 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

  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.

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
Отримано з https://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=Суперкислоти&oldid=40749624