Qual è il superacido più forte che esista?

Gli acidi sono sia pericolosi che molto utili. Ci aiutano a sciogliere il cibo, a fare i prodotti, a pulire; servono praticamente tutto. Tuttavia, ci sono acidi così forti che potrebbero sciogliere quasi tutti gli oggetti in brevissimo tempo, compreso il nostro corpo. L’acido più potente al mondo è l’acido fluoroantimonico, e quindi è a pieno titolo uno dei superacidi. I superacidi sono così forti che non vengono nemmeno misurati sulle normali scale di pH o pKA. Successivamente, ti diamo una visione più ampia dell’acido fluoroantimonico e di come funziona.

Cosa sono i superacidi e come funzionano?

Un superacido è un acido che ha un’acidità superiore a quella dell’acido solforico puro. I chimici descrivono la forza dei superacidi utilizzando la funzione di acidità di Hammett (H0) o altre speciali funzioni di acidità. Questo perché la scala del pH si applica solo alle soluzioni acquose diluite.

Molti superacidi si formano mescolando un acido di Brønsted e un acido di Lewis. L’acido di Lewis lega e stabilizza l’anione formato dalla dissociazione dell’acido di Brønsted. Questo processo esclude gli accettori di protoni, rendendo l’acido un donatore di protoni.

Potresti sentire che i superacidi hanno protoni “nudi” o “non legati”, ma questo non è vero. L’acido fornisce protoni a sostanze che normalmente non li accettano, ma inizialmente i protoni sono attaccati alle molecole acide e non galleggiano liberamente. Tuttavia, questi protoni si muovono rapidamente da un accettore di protoni all’altro. Il punto è che è più probabile che un protone si attacchi a una delle altre sostanze piuttosto che diventare un acido. Questo perché, quando si tratta di accettare i protoni, il superacido non è all’altezza.

L’acido più forte che esiste

L’acido più forte che esiste è il superacido chiamato acido fluoroantimonico. Produciamo l’acido fluoroantimonico più potente mescolando quantità uguali di acido fluoridrico (HF) e pentafluoruro di antimonio (HSbF ⁶ ), ma ci sono anche altre miscele che producono questo superacido: HF + SbF ₅ → H ⁺ SbF ₆ ^– .

Diversi ricercatori hanno concluso che l’acido fluoroantimonico (HSbF₆) può essere miliardi di volte più acido dell’acido solforico al 100%. Anche questo acido ha la capacità di sciogliere, tra una moltitudine di sostanze, il vetro. Questo particolare acido viene utilizzato come catalizzatore nelle reazioni chimiche per la biochimica, la produzione di benzina e la fabbricazione di materiali sintetici.

L’acido fluoroantimonico è composto da antimonio, fluoro e idrogeno. Il debole legame tra lo ione idrogeno e il fluoro è il motivo per cui questo acido è così distruttivo ed estremamente acido. Ciò significa anche che, non appena l’acido fluoroantimonico perde un protone, inizia a rimuovere elettroni dagli atomi.

La forza di questo acido è notevole, quindi è difficile da conservare. Se provassi a metterlo in una bottiglia di vetro, dissolverebbe sia la bottiglia che la mano con cui la tieni. L’acido può essere conservato solo in quello che usiamo nelle padelle antiaderenti: teflon o politetrafluoroetilene. Questo materiale ha il legame singolo più forte in chimica organica tra carbonio e fluoro. Il risultato? una struttura chimica altamente resistente.

acidi carboranici

L’acido fluorantimonico deriva da una miscela di acidi, ma gli acidi carborano H(CHB ₁₁ Cl ₁₁ ) non sono formati da miscele, cioè sono un singolo acido. Sebbene la natura delle molecole di acido carbonioso renda difficile calcolarne la forza, si ritiene che l’Ho di questi acidi sia almeno -18. Gli acidi carboranici possono essere forti quanto l’acido fluoroantimonico. Sono gli unici acidi in grado di protonare il fullerene (C ₆₀ ) e l’anidride carbonica (CO ₂ ). Nonostante la loro forza, gli acidi carboranici non sono corrosivi. Non bruciano la pelle e possono essere conservati in normali contenitori.

Elenco dei superacidi

I superacidi hanno un’acidità maggiore rispetto all’acido solforico, che ha un’attività di Hammett di -11,9 (H0 = -11,9). Pertanto, i superacidi hanno un H0 < -12. Usando l’equazione di Henderson-Hasselbalch, il pH dell’acido solforico 12M è negativo. Ora, sebbene questa formulazione non sia applicabile ai superacidi, è possibile affermare che il pH dei superacidi è negativo. Questa è la lista:

• HCl. Acido cloridrico.
• HNO ₃ . Acido nitrico.
• H2SO4 _{_} _ _{_} _ Acido solforico (da non confondere con HSO ₄ che è un acido debole).
• SBr . Acido bromidrico.
• CIAO . acido iodico.
• HClO4 . _{_} Acido perclorico.
• HClO3 . _{_} Acido clorico.

Usi dei superacidi

Perché usare un acido così forte, per non parlare di uno tossico e corrosivo come l’acido fluoroantimonico? Questi acidi non vengono utilizzati nella vita di tutti i giorni, nemmeno in un normale laboratorio chimico. Sono utilizzati esclusivamente da chimici organici e ingegneri su composti che altrimenti non accetterebbero protoni. Sono anche utili perché funzionano in solventi diversi dall’acqua.

I superacidi provocano reazioni che vengono utilizzate per produrre benzina ad alto numero di ottano e per sintetizzare la plastica. Altri usi dei superacidi hanno luogo nella produzione di sostanze esplosive, eteri, alcheni, tra gli altri.

Fonti

• Picco, H. (nd). Acido fluoroantimonico .
• chimica facile. (2020). Acido fluorantimonico .