碳硼烷酸有什么性质 或特点
美国加利福尼亚大学的科学家在实验室制造出一种世界上最酸的物质——碳硼烷酸。这种化合物酸性强度是浓硫酸的100万倍,令人惊奇的是,尽管酸性很强,但其腐蚀性却很低,可以在玻璃容器中保存。
说到世界最酸的物质,可能很多人要流口水,不过这个酸并非是尝起来“酸”。如果你还记得初中的化学老师,应该就记得化学里“酸”指的是氢离子浓度。
人们对酸的认识也是逐渐加深的。硫酸、盐酸、硝酸,被称为三大强酸,它们可以腐蚀我们日常生活中见到的很多物质。而王水则是由一份浓硝酸和三份浓盐酸混合而成,即使是“总要闪光”的金子在王水里也要“香消玉殒”。所以在很长的一段时间内,人们认为王水就是酸中之王,是最强的酸了。
直到有一天,奥莱教授和他的学生偶然发现了一种奇特的溶液,它能溶解不溶于王水的高级烷烃蜡烛,人们才知道其实王水并不是最强的酸,还有比它强的酸,这就是魔酸,又叫超强酸。自从奥莱教授和他的学生发现超强酸以后,人们又开始研究起强酸,相继找到了多种新的超强酸。
在碳硼烷酸出现之前,最强的酸性物质为氟乙酰氨硫酸,这种酸腐蚀性极强,可以轻易穿透玻璃器皿,而碳硼烷酸则是已知超强酸中第一个可以在玻璃器皿中保存的超强酸性物质。
碳硼烷酸具备令人吃惊的释放氢离子的能力,酸性是水的100万亿倍,但由于碳硼烷酸中碳硼烷的结构十分稳定,释放氢离子后,由11个硼原子和一个碳原子排列而成的20面体的结构没有发生任何变化,不发生进一步的化学反应,因此腐蚀性很低。
碳硼烷酸的应用十分广泛,可以用来制造“酸化”的有机分子,研究这些在自然界中短暂存在的有机分子有助于科学家了解物质发生变化的深层次机理,而目前科学家希望用碳硼烷酸酸化惰性气体氙,确定该气体的惰性强度。
1、不同的酸对于不同物质的腐蚀性不同,比较主体和对象都具有相对性,因此不能进行比较。
2、举例:
王水是一种非常强的混酸,浓硝酸与浓盐酸按体积比1:3混合得到,利用了氯离子与金属离子的配位作用降低电极电位使反应可以发生。如金、铂不溶于浓硝酸却溶于王水。
要找最强的混酸,应该从固体超酸中查找。混合碱很少用到,但也有。混合酸中还有一种特例,如:超强酸,又称超酸。是一种比100%硫酸还强许多倍的酸。特别是液体超强酸,有的比98%硫酸强近10^12倍。
3、最强的纯酸——碳硼烷酸(Carborane superacid):
2004年,河滨加州大学的Christopher Reed研究小组合成出了这种最强的纯酸—碳硼烷酸(化学式:CHB11Cl11),碳硼烷的结构十分稳定且体积较大,一价负电荷被分散在碳硼烷阴离子的表面,因而与氢阳离子的作用很弱,从而具有令人吃惊的释放氢离子的能力。
酸性是氟硫酸的一千倍,纯硫酸的一百万倍,但由于碳硼烷的结构稳定,在释出氢离子后难以再发生变化,因此腐蚀性极低,又被称为最温和的强酸。它能溶解不溶于王水的高级烷烃蜡烛。碳硼烷酸的应用十分广泛,可以用来制造“酸化”的有机分子,研究这些在自然界中短暂存在的有机分子有助于科学家了解物质发生变化的深层次机理,而科学家希望用碳硼烷酸酸化惰性气体氙,确定该气体的惰性强度。(哈米特酸度函数 =-18.0)
扩展资料:
1、强酸浸身的急救措施:
(1)皮肤灼伤时,立即脱掉衣物,用清水、石灰水、苏打水冲洗,然后用生理盐水清洗,切忌用强碱液冲洗。
(2)眼部烧伤,即刻用清水冲洗。冲洗方法是用一盆清水,将面部放入水中,两眼睁大,头部在水中左右摇晃,如此反复换几次水冲洗,然后再以3%碳酸氢钠溶液清洗,之后滴入0.01硫酸阿托敏药水。
2、超强酸的应用:
(1)非电解质成为电解质,能使很弱的碱质子化(碳正离子)
(2)超酸中,解离出多卤素阳离子(I2)+、(I3)+、(Br2)+、(Cl2)+等
(3)良好的催化剂。
3、酸度对照:
以哈米特酸度函数作为依据,酸度以大负数H0值表示(负数的绝对值越大,酸性越强,纯硫酸的哈米特酸度函数为-11.93):
(1)氟锑酸【1:1】(1990)(pKa值= -28)
(2)魔酸【1:1】(1974)(pKa值= -25)
(3)碳硼烷酸(1969)(pKa值= -18.0)
(4)氟磺酸(1944)(pKa值=-15.6)
(5)三氟甲磺酸(1940)(pKa值=-14.6)
参考资料来源:百度百科 - 强酸
参考资料来源:百度百科 - 哈米特酸度函数
无机酸又称矿酸,是无机化合物中酸类的总称。无机酸,一般来说就是能解离出氢离子的无机化合物。按照组成成分,无机酸可分成含氧酸、无氧酸、络合酸、混酸、超酸等,按照解离程度,则可以分为强酸和弱酸,还按照分子中能电离出的氢离子个数分为一元酸、二元酸和多元酸。无机酸大多用来提供氢离子
碳硼烷酸H(CHB11Cl11) 为一种超强酸,是最强的单一分子酸,酸性为浓硫酸的一百万倍、氟磺酸的数百倍。
1.含氧酸
有:正酸、原酸、偏酸、亚酸、次酸、高酸、连酸、过氧酸、同多酸、杂多酸、代酸(取代氧原子,如硫代硫酸)、取代酸(取代羟基,如卤磺酸)等
2.无氧酸
3.络合酸
4.其他酸
无机酸
5.混酸
6.超酸
以下是在无机酸中查到的
混酸超酸
王水:浓HNO3与浓HCl以1∶3的体积比混合
氟锑磺酸:SbF6SO3H或SbF5·HSO3F(俗称魔酸)
碳硼烷酸:H[CHB11Cl11]
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)
高氯酸(H0值=-13)
纯硫酸(H0值=-11.93)