硫酸是否是世界上最强的酸?
不是。
高氯酸是最强的无机含氧酸。
HI酸性似乎还要弱一点。电离度大约95%。
一般把酸性超过100%硫酸的酸称为超[强]酸。
以下引用自百度百科:
氟硫酸和五氟化锑按1:0.3(摩尔比)混合时,它的酸性是浓硫酸的1亿倍;按1:1混合时,它的酸性是浓硫酸的10亿倍。能溶解不溶于王水的高级烷烃蜡烛。
发现历史
说起超强酸的发现,还有一段故事呢!十多年前,一个圣诞节的前夕,在美国加利福尼亚大学的实验室里,奥莱教授和他的学生正在紧张地做着实验。一个学生好奇地把一段蜡烛伸进一种无机溶液里。奇迹发生了——性质稳定的蜡烛竟然被溶解了!蜡烛的主要成分是饱和烃,通常它是不会与强酸、强碱甚至氧化物作用的。但这个学生却在无意中用这种1∶1的SbF3·HSO3F的无机溶液溶解了它。奥莱教授对此非常惊愕,连连称奇。他把这种溶液称为“魔酸”,也就是后来所说的超强酸。超强酸不但能溶解蜡烛,而且能使烷烃、烯烃等发生一系列化学变化,这是普通酸难以做到的。例如,正丁烷在超强酸的作用下,可以发生 C—H键的断裂,生成氢气;发生C—C键的断裂,生成甲烷;还可以发生异构化反应生成异丁烷。在奥莱教授和他的学生这一发现的启示下,迄今为止,科学家们已经找到多种液态和固态的超强酸。液态的有 HF·SbF5、TaF5·HSO3F 等。固态的有 SbF6·SO2ZrO、SbF5·SiO2·Al2O3 等,它们都有类似于SbF5·HSO3F的性质。
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超强酸
开放分类: 酸、化学、腐蚀剂
品 名:超强酸
拼音:chaoqiangsuan
英文名称:superacid
说明: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100%硫酸强近10^12倍,有严重腐蚀性和严重公害。全氟磺酸树脂(Nafion-H)是现在已知的最强固体超强酸,具有耐热性能好、化学稳定性和机械强度高等特点。一般是将带有磺酸基的全氟乙烯基醚单体与四氟乙烯进行共聚,得到全氟磺酸树脂。由于Nafion-H分子中引入电负性最大的氟原子,产生强大的场效应和诱导效应,从而使其酸性剧增。与液体超强酸相比,用作催化剂时,易于分离,可反复使用。且腐蚀性小,引起公害少,选择性好,容易应用于工业化生产。
近年世界上已开发和研制了比硫酸、盐酸;硝酸酸性强几百万倍,甚至几十亿倍的超强酸。 这些超强酸,酸性极强。以HF~SbF5为例,
物质的量为1:0.3的氢氟酸和五氟化锑混合时的酸性强度要比无水硫酸(100%)的强度约大1亿倍。而HF~SbF5的物质量比1:1时其酸性估计可达无水硫酸的10万兆倍。这些超强酸如魔酸,它是五氟化锑和氢氟酸按体积比l:l混合制成的混酸。其酸度只是无水硫酸的100倍,目前,在世界市场上已有商品出售,超强酸在化学和化学工业上,极有应用价值,它既是无机及有机的质子化试剂,又是活性极高的催化剂。过去很多在普通环境下极难实现或根本无法实现的化学反应在超强酸环境中。却能异常顺利地完成。
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,因为即使是黄金,遇到王水也会像“泥牛入海”一样很快变的无影无踪。
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。
从成分上看,超强酸是由两种或两种以上的含氟化合物组成的溶液。它们的酸性强的令人难以置信,比如氢氟酸和五氟化锑按1 :0.3(摩尔比)混合时,它的酸性是浓硫酸的 1亿倍;按1 :1混合时,它的酸性是浓硫酸的10亿倍。所以王水在它们面前只能是“小巫见大巫”。
浓硫酸一般浓度为98%,几乎不含水,所以硫酸都以分子形式其中存在,其中所含氢离子几乎不被电离出来,所以浓硫酸酸性很弱。
如果说确切的50%的浓硫酸就是腐蚀性最强的,我也不确定。
不过如果要解释,那就是在浓硫酸被逐渐稀释的时候,由于水的不断增加,硫酸分子中的氢离子被不断电离出来,氢离子浓度越大,其酸性就越强。而再继续稀释时,由于氢离子已经完全被电离出来,再加水,使氢离子浓度又降低,酸性又减弱。
然而在50%的硫酸,就恰好是这个腐蚀性MAX的临界值。
而硫酸的腐蚀性主要不是依靠酸性,而是依靠其脱水性和强氧化性。只有浓硫酸才才具备这两种性质。所以浓硫酸的腐蚀性是最强的。
然而“王水”腐蚀性的确比硫酸强,不过王水是浓盐酸和浓硝酸以3:1的比例合成的。跟硫酸没有任何关系。
浓硫酸有氧化性,但是氧化性没有硝酸强,例如硝酸和铜常温即反应,而浓硫酸与铜反应要加热。
高氯酸的酸性最强,但是高氯酸是四面体结构,十分稳定,虽然酸性强,但是几乎没有氧化性。
但由于高价氯的氧化性强于氮,所以高氯酸氧化性强于硝酸。
因此酸性最强的是高氯酸,氧化性最强的是高氯酸。
酸这个词足以让一个人知道它是危险的,它可以以某种方式伤害一个人。酸的强度是由每个分子释放的离子决定的,多年来,酸一直是研究的课题,也是许多重要实验的一部分。酸无处不在,我们的胃里有盐酸,酸虽然危险,但被广泛使用,以下是世界十大最强酸。
10.苯甲酸苯甲酸又称安息香酸,是一种透明的、芳香的羧酸,以晶体的形式存在。这种酸早在16世纪就被发现了,一般常作为药物或防腐剂使用。
9.草酸化学公式为C2H2O4的草酸是透明色的有机化合物,在水中形成的溶液也是无色的。草酸的存在可以追溯到1745年,这种化学物质主要用于染色过程中的媒染剂和纸浆木材的漂白剂。
8.磷酸磷酸的化学式是H3PO4,这是一种无机酸或矿物质酸。磷酸主要用于制药、食品、肥料等工业,也可用作化学试剂。
7.氯酸氯酸化学式是HCIO3,它是一种氧化剂和强酸。该化学剂在冷冻水溶液中稳定,浓度可达30%,这种化学物质是强烈的,最易燃的,当接触时会发生爆炸。
6.高氯酸高氯酸是一种无色的矿物酸,化学式是HCIO4,在加热之后,这种化学物质是一种强大的氧化剂,其主要用于电镀工业、电影胶片、人造金刚石工业、电抛光工业和医药工业。
5.氢碘酸氢碘酸是由碘化氢制成的高酸性水溶液,它被认为是氢盐酸中最强的。它是一种常用的化学试剂和强酸,在水溶液中完全电离。
4.氢溴酸溴化氢溶解于水中时,就形成了氢溴酸。在无机酸中,它是已知的最强的酸,这种化学物质主要用于制造无机溴化物,某些矿石用它萃取,也被用作碱反应的催化剂。
3.硝酸硝酸的化学式是HNO3,这种化学物质是一种高腐蚀性的矿物质。这种化学物质通常储存在棕色的玻璃瓶中,因为它容易被光分解。
2.盐酸盐酸具有很强的刺激性,这种化学物质在工业中被高度使用,是一种具有腐蚀性的矿物酸。它也被用于家庭清洁,明胶生产,食品添加剂,皮革加工和除鳞。
1.硫酸硫酸是最强的矿物质酸,腐蚀性很强,它的化学式是H2SO4。这种化学制品常被用于制造肥料,生产合成树脂、洗涤剂、染料、石油催化剂等。
在水溶液中,盐酸、硝酸和硫酸的第一级电离都是完全的,没有电离常数,即酸性一样强,无法比较。
相同物质的量的 盐酸、硝酸、硫酸,硫酸大于盐酸等于硝酸。酸性强弱和浓度什么的是没有关系的,酸性强弱是针对该物质本身的给质子化能力的讨论(例如HF这样自身在高浓度会发生变化的除外),至于把酸性和腐蚀性直接挂钩的就更奇怪了.腐蚀性是个非常复杂的概念,而且是没有比较标准的,包括了氧化性,还原性,络合能力,配位能力等多个方面.
下面进入正题
酸性强弱的比较,包括强酸(pKa<-1.76)请使用酸度系数
pKa=-log10Ka
质子化状态(AH)与脱质子化状态(A–)的自由能差ΔG°来计算.分子的相互作用偏向脱质子化状态时会提升Ka值(因[A–]与[AH]的比增加),或是降低pKa值.相反的,分子作用偏向质子化状态时,Ka值会下降,或提升pKa值.
举例假设AH在质子化状态下释放一个氢键给原子X,这个氢键在脱质子化状态下是欠缺的.因质子化状态有着氢键的优势,pKa值随之而上升(Ka下降).pKa值的转移量可以透过以下方程式从ΔG°的改变来计算Ka=e-(△G/RT)
其他的分子相互作用亦可以转移pKa值:只要在一个分子的滴定氢附近加入一个抽取电子的化学基(如氧、卤化物、氰基或甚至苯基),就能偏向脱质子化状态(当质子离解时须稳定余下的电子)使pKa值下降.例如将次氯酸连续氧化,就能得出不断上升的Ka值:HClO <HClO2 <HClO3 <HClO4.次氯酸(HClO)与过氯酸(HClO4)Ka值的差约为11个数量级(约11个pKa值的转移).静电的相互作用亦可对平衡状态有所影响,负电荷的存在会影响带负电、脱质子化物质的形成,从而提升了pKa值.这即是分子中的一组化学基的离子化,会影响另一组的pKa值.
△G可以通过实验测量得到
附:部分物质的pKa值(只列出第一pKa值)
- 31.30:氟锑酸
- 19.20:氟锑磺酸
- 18.00:碳硼烷酸
- 15.10:氟磺酸
- 15.10:三氟甲磺酸
- 10.00:高氯酸
- 9.50:氢碘酸
- 9.00:氢溴酸
- 8.00:盐酸
- 3.00:硫酸
- 2.00:硝酸
- 1.76:水合氢离子
1.25:草酸
2.15:磷酸
2.98:酒石酸
3.09:柠檬酸
3.15:氢氟酸
3.60:碳酸
3.75:甲酸
4.04:抗坏血酸
4.19:琥珀酸
4.20:苯甲酸
4.63:苯胺
4.74:醋酸
5.21:吡啶
6.99:乙二胺
7.00:氢硫酸
7.50:次氯酸
9.21:氢氰酸
9.24:硼酸
9.25:氨
9.33:苯甲胺
9.81:三甲胺
9.99:酚
浓硫酸。
要看具体物质。如铜可溶于硝酸(浓、稀均可)、浓硫酸,但不溶于盐酸、稀硫酸。钛不溶于硝酸、硫酸,但可溶于浓盐酸。对于铝,浓盐酸的腐蚀性最强;对于锌、铁、铜等金属,浓硝酸腐蚀性最强;对于多数有机物,浓硫酸的腐蚀性最强。
扩展资料:
由于浓硫酸中含有大量未电离的硫酸分子(强酸溶液中的酸分子不一定全部电离成离子,酸的强弱是相对的),所以浓硫酸具有吸水性、脱水性(俗称炭化,即腐蚀性)和强氧化性等特殊性质;而在稀硫酸中,硫酸分子已经完全电离,所以不具有浓硫酸的特殊化学性质。
参考资料来源:百度百科-浓硫酸
一般来说:硫酸>盐酸>硝酸
硝酸HNO3是三酸中酸性最弱的!强的是其氧化性
对人而言
浓硫酸!!!有脱水性,一遇皮肤接触立即生效
泼硫酸的很多,泼硝酸盐酸的很少
同浓度下依序排列:(以水为介质与以乙酸为介质略有不同)
高氯酸 HClO4
氢碘酸 HI
氢溴酸 HBr
氢氯酸(盐酸) HCl
硫酸 H2SO4 (Ka1/只限于第一酸度系数)
硝酸 HNO3
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pKa(酸度系数的对数的相反数)比较:
- 10.00:高氯酸
- 10.00:氢碘酸
- 9.00:氢溴酸
- 8.00:盐酸
- 3.00、1.99:硫酸(分别是二级电离)
- 2.00:硝酸
(- 1.76:水合氢离子,以下是弱酸)
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高中阶段不比较硫酸、硝酸、盐酸三者的酸性强弱。
强酸中因为水溶液有拉平效应,在水中,这四种酸超出了水的有效PH值,比如在醋酸溶剂中,这四种酸的强弱一下子就分开了,因为醋酸有拉开效应.
四种酸的摩尔电导比为HClO4:H2SO4:HCl:HNO3=400:30:9:1
根据元素周期律,HI>HBr>HCl
所以在强酸中,酸性强度大小应该是HClO4>HI>HMnO4>H2SO4>HBr>HCl>HNO3
在弱酸中,应依照酸的解离常数来判断。(数值越小酸性越强)
HIO3 0.31 H2S2O3 0.6 H4P2O7 0.7 H2CrO4 0.74 HSCN 0.9
H3PO2 1.23 H3PO3 1.43 H2SO3 1.91 HClO2 1.95
H3PO4 2.18 H3AsO4 2.21
HNO2 3.15 HF 3.17 HCNO 3.48
H2CO3 6.35
H2S 7.02 HClO 7.53
HBrO 8.63
HCN 9.21 H3BO3 9.24 H3AsO3 9.29 H2SiO3 9.77
HIO 10.64
H2O2 11.65
HAlO2 12.2