Co je nejsilnější superkyselina na světě?

Možná přemýšlíte kyselina v mimozemské krvi je v populárním filmu dost přitažlivá, ale pravdou je, že existuje kyselina, která je ještě více korozívní! Dozvíte se o nejsilnější superkyselině: kyselině fluoroantimonové.

Světové nejsilnější superkyselina je kyselina fluoroantimonová, HSbF₆. Vzniká smícháním fluorovodíku (HF) a pentafluoridu antimonitého (SbF)₅). Různé směsi produkují superkyselinu, ale smícháním stejných poměrů těchto dvou kyselin se vytváří nejsilnější superkyselina známá člověku.

Pokud je to tak toxický a nebezpečný, proč by někdo chtěl mít kyselinu fluoroantimonovou? Odpověď spočívá v jeho extrémních vlastnostech. Kyselina fluoroantimonová se používá v chemické inženýrství a organická chemie protonovat organické sloučeniny, bez ohledu na jejich rozpouštědlo. Kyselinu lze například použít k odstranění H₂ z isobutanu a metanu z neopentanu. Používá se jako katalyzátor pro alkylace a acylace v petrochemii. Superkyseliny se obecně používají k syntéze a charakterizaci karbokací.

Vodíkový ion (proton) se váže na fluor pomocí velmi slabé dipolární vazby. Slabá vazba odpovídá extrémní kyselosti fluoroantimonové kyseliny, což umožňuje protonu přeskakovat mezi aniontovými shluky.

Superkyselina je jakákoli kyselina, která je silnější než čistá kyselina sírová, H₂TAK₄. Silněji to znamená, že superkyselina daruje více protonů nebo vodíkových iontů ve vodě nebo má Hammetovou kyselost H₀ nižší než -12. Hammetovou kyselou funkcí pro fluorantimonovou kyselinu je H₀ = -28.

Jiné superkyseliny zahrnují karboranové superkyseliny [např. H (CHB₁₁Cl₁₁)] a fluorosulfurová kyselina (HFSO₃). Karboranové superkyseliny mohou být považovány za nejsilnější sólovou kyselinu na světě, protože kyselina fluoroantimonová je ve skutečnosti směsí kyseliny fluorovodíkové a pentafluoridu antimonitého. Carborane má Hodnota pH -18. Na rozdíl od kyseliny fluorovodíkové a kyseliny fluoroantimonové jsou karboranové kyseliny natolik nekorozivní, že s nimi lze manipulovat holou kůží. Teflon, nepřilnavý povlak, který se často nachází na nádobí, může obsahovat carborante. Karboranové kyseliny jsou také relativně neobvyklé, takže je nepravděpodobné, že by se student chemie s některou z nich setkal.