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Los ácidos son, al mismo tiempo, peligrosos y muy útiles. Nos ayudan a disolver los alimentos, a fabricar productos, a limpiar; prácticamente sirven para todo. Sin embargo, hay ácidos tan fuertes que podrían disolver casi cualquier objeto en muy poco tiempo, incluido nuestro cuerpo. El ácido más potente del mundo es el ácido fluoroantimónico y, por tanto, es de pleno derecho uno de los superácidos. Los superácidos son tan fuertes que ni siquiera se miden con las escalas habituales de pH o pKA. A continuación, te damos una visión más amplia del ácido fluoroantimónico y su funcionamiento.
¿Qué son y cómo funcionan los superácidos?
Un superácido es un ácido que tiene una acidez superior a la del ácido sulfúrico puro. Los químicos describen la fuerza de los superácidos utilizando la función de acidez de Hammett (H0) u otras funciones especiales de acidez. Esto es así porque la escala de pH solo se aplica a las soluciones acuosas diluidas.
Muchos superácidos se forman mezclando un ácido de Brønsted y un ácido de Lewis. El ácido de Lewis se une y estabiliza el anión formado por la disociación del ácido de Brønsted. Este proceso excluye los aceptantes de protones, convirtiendo al ácido en un donante de estos.
Es posible que escuches que los superácidos tienen protones «desnudos» o «no unidos», pero esto no es cierto. El ácido proporciona protones a sustancias que normalmente no los aceptan, pero inicialmente los protones están unidos a las moléculas del ácido y no flotan libremente. Sin embargo, estos protones se mueven rápidamente de un aceptor de protones al siguiente. La cuestión es que hay más probabilidades de que un protón se adhiera a una de las otras sustancias y no que se convierta en un ácido. Esto se debe a que, en lo que se refiere a aceptar protones, el superácido queda corto.
El ácido más fuerte que existe
El ácido más fuerte que existe es el superácido llamado ácido fluoroantimónico. Obtenemos el ácido fluoroantimónico más potente mezclando cantidades iguales de fluoruro de hidrógeno (HF) y pentafluoruro de antimonio (HSbF6), pero hay otras mezclas que también producen este superácido: HF + SbF5 → H+ SbF6–.
Diferentes investigadores han concluido que el ácido fluoroantimónico (HSbF₆) puede ser miles de millones de veces más ácido que el ácido sulfúrico al 100%. Incluso, este ácido tiene la capacidad de disolver, entre multitud de sustancias, el vidrio. Este ácido en particular se utiliza como catalizador en reacciones químicas para la bioquímica, la producción de gasolina y la fabricación de materiales sintéticos.
El ácido fluoroantimónico está compuesto por antimonio, flúor e hidrógeno. La debilidad del enlace entre el ion hidrógeno y el flúor es el motivo por el cual este ácido es tan destructivo y de una acidez extrema. Esto también hace que, apenas el ácido fluoroantimónico pierde un protón, empiece a quitar electrones a los átomos.
La fuerza de este ácido es notable, así que es difícil de almacenar. Si lo intentaras introducir en una botella de vidrio, disolvería tanto la botella como la mano con la que la sostienes. El ácido sólo puede ser almacenado en lo que usamos en las sartenes en los que la comida no se pega: el teflón o politetrafluoroetileno. Este material tiene el enlace simple más fuerte de la química orgánica entre el carbono y el flúor. ¿El resultado? una estructura química con mucha resistencia.
Ácidos de carborano
El ácido fluoroantimónico resulta de una mezcla de ácidos, pero los ácidos de carborano H(CHB11Cl11) no se forman por medio de mezclas, es decir, son un solo ácido. Aunque la naturaleza de las moléculas de los ácidos carbonaros dificultan calcular su fuerza, se cree el Ho de estos ácidos es de, al menos, -18. Los ácidos carboranos pueden ser tans fuertes como el ácido fluoroantimónico. Son los únicos ácidos capaces de protonar el fullereno (C60) y el dióxido de carbono (CO2). A pesar de su fuerza, los ácidos de carborano no son corrosivos. No queman la piel y pueden almacenarse en contenedores ordinarios.
Lista de superácidos
Los superácidos tienen una acidez mayor que el ácido sulfúrico, que tiene una actividad de Hammett de -11.9 (H0 = -11.9). Por tanto, los superácidos tienen un H0 < -12. Utilizando la ecuación de Henderson-Hasselbalch, el pH del ácido sulfúrico 12M es negativo. Ahora, si bien esta formulación no es aplicable a los superácidos, sí es posible afirmar que el pH de los superácidos es negativo. Esta es la lista:
- HCl. Ácido clorhídrico.
- HNO3. Ácido nítrico.
- H2SO4. Ácido sulfúrico (No debe confundirse con el HSO4 que es un ácido débil).
- HBr. Ácido bromhídrico.
- HI. Ácido yódico.
- HClO4. Ácido perclórico.
- HClO3. Ácido clórico.
Usos de los superácidos
¿Por qué utilizar un ácido tan fuerte y, más aún, uno tan tóxico y corrosivo como el ácido fluoroantimónico? Estos ácidos no se utilizan en la vida cotidiana, ni siquiera en un laboratorio químico normal. Los usan exclusivamente los químicos orgánicos e ingenieros en compuestos que, de lo contrario, no aceptarían protones. También son útiles porque funcionan en disolventes distintos del agua.
Los superácidos provocan reacciones que se utilizan para producir gasolina de alto octanaje y para sintetizar plásticos. Otros usos de los superacidos toman lugar en la elaboración de sustancias explosivas, éteres, alquenos, entre otros.
Fuentes
- Pico, H. (s.f.). Ácido Fluoroantimónico.
- Química fácil. (2020). El ácido fluoroantimónico.
