氟锑酸(化学物质)
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10^19倍,为已知酸性最强的物质。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。
中文名氟锑酸
HF·SbF5
236.808
16950-06-4
241-023-8
混合物,无固定熔点
(分解)
(分解)
无色黏稠状
不可燃
有强腐蚀性,剧烈水解
Fluoroantimonic acid
六氟合锑(Ⅴ)酸
R39/26/27 R14
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离子的碱性比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数作为依据,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)
固体超强酸SbF5—SiO2—Al2O3,SbF5—TiO2—SiO2(H0值= -13.75 ~ -14.52)
高氯酸(H0值=-13)
纯硫酸(H0值=-11.93)
应用
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 → (CH3)3C + 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,进一步制备含有-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
对水体是危害的,即使小量产品不能接触地下水,水道或污水系统,未经政府许可勿将材料排入周围环境。[2]而且它会与目前已知所有的溶剂反应。能溶解氟锑酸的溶剂有SO2ClF、液态二氧化硫及氟氯烃。盛HF-SbF5的容器可用特氟龙(即聚四氟乙烯)制造。
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。
参考资料1.化学品危险代码·物竞数据库
2.氟锑酸·化源网