حمض فائق حسب التعريف التقليدي هو الحمض الذي يمتلك حامضية أعلى من حمض الكبريتيك النقي 100%،[1] ويمتلك قيمة –12 لدالة هامت للحامضية (H0). أما التعريف الحديث للحمض الفائق هو الوسط الذي يكون فيه الجهد الكيميائي للبروتون أعلى من جهد حمض الكبريتيك.[2] الأحماض الفائقة المتوفرة تجارياً تشمل ثلاثي الفلور ميثان حمض السلفونيك (CF3SO3H) والمعروف بحمض الترفليك، وحمض الفلوروسلفونيك (FSO3H) وكلاهما أقوى بألف مرة تقريباً (أي لهما قيمة H0 سالبة أكثر) من حمض الكبريتيك. تحضر أقوى الأحماض الفائقة من مزج عنصرين، حمض لويس قوي وحمض برونشتد قوي. وأقوى حمض فائق معروف هو حمض الفلوروأنتيمونيك.
التاريخ
استخدم المصطلح (حمض فائق) لأول مرة من قبل جيمس براينت كونانت سنة 1927 لوصف الأحماض التي تفوق الأحماض المعدنية[1] في قوة الحامضية. وحضر جورج أولاه ما أسماه الحمض السحري، وسبب التسمية هو قدرة الحمض على مهاجمة الهيدروكربونات عن طريق مزج خامس فلوريد الأنتيموني (SbF5) وحمض الفلوروسلفونيك (FSO3H). وأطلق الاسم على هذا الحامض بعد ذوبان شمعة وضعت في عينة من الحامض السحري ما أظهر قدرة الحمض على برتنة الهيدروكاربونات، والتي لا تتبرتن تحت الظروف الحامضية الاعتيادية. وقد تم إثبات أنه في درجة 140 مئوية (284 فهرنهايت) يحول FSO3H-SbF5 الميثان إلى كاربكتيون البيوتيل الرابعي، ويبدأ التفاعل ببرتنة الميثان، وكما يلي:[3]
- CH4 + H+ → CH5+
- CH5+ → CH3+ + H2
- CH3+ + 3 CH4 → (CH3)3C+ + 3H2
الاستخدام
الاستخدام الأكثر شيوعاً للأحماض الفائقة هو في توفير بيئة ملائمة للمحافظة على الكتيونات العضوية والتي تكون مفيدة كجزيئات وسطية في العديد من التفاعلات، مثل دراسة وتصنيع البلاستيكات والغازولين العالي الأوكتان.[4]
انظر أيضاً
المراجع
- Hall NF, Conant JB (1927). "A Study of Superacid Solutions". Journal of the American Chemical Society. 49: 3062–70. doi:10.1021/ja01411a010. مؤرشف من الأصل في 18 ديسمبر 2019.
- Himmel D, Goll SK, Leito I, Krossing I (2010). "A Unified pH Scale for All Phases". Angew. Chem. Int. Ed. 49: 6885–6888. doi:10.1002/anie.201000252. مؤرشف من الأصل في 18 ديسمبر 2019.
- جورج أولاه, Schlosberg RH (1968). "Chemistry in Super Acids. I. Hydrogen Exchange and Polycondensation of Methane and Alkanes in FSO3H–SbF5 ("Magic Acid") Solution. Protonation of Alkanes and the Intermediacy of CH5+ and Related Hydrocarbon Ions. The High Chemical Reactivity of "Paraffins" in Ionic Solution Reactions". Journal of the American Chemical Society. 90: 2726–7. doi:10.1021/ja01012a066.
- Fluoroantimonic Acid - تصفح: نسخة محفوظة 26 فبراير 2015 على موقع واي باك مشين.