(強(qiáng)酸經(jīng)常被設(shè)定成一種威力很大的“武器”,那酸性最強(qiáng)能有多強(qiáng)呢?) 首先,要從酸的定義說起。“酸”這個東西在化學(xué)上的定義有好幾種: ①阿倫尼烏斯(S. Arrhenius)酸。指的是溶解于水時釋放出的陽離子全部是氫離子(H+)的化合物。 ②布朗斯特-勞里(Br?nsted-Lowry)酸。這種定義認(rèn)為能提供質(zhì)子的粒子是酸,能接受質(zhì)子的粒子是堿。參看酸堿質(zhì)子論。它比阿倫尼烏斯的定義要廣泛,因為這種定義下的酸包含了不溶于水的物質(zhì)。 ③路易斯(Lewis)酸。酸被定義為電子的接受者,這是范圍最廣泛的定義,因為路易斯酸堿不需要?dú)浠蜓醯拇嬖凇?/p> 其中第一種最接近日常生活的理解。按照這種酸的定義來說,決定酸堿性強(qiáng)弱的應(yīng)該是電離氫離子的能力,比如弱酸大體在水中是只有部分電離的。 目前確實(shí)是有不少比常見的強(qiáng)酸(比如硫酸)強(qiáng)得多的酸,它們通常被稱為超強(qiáng)酸,這些酸的特點(diǎn)是其中的氫離子(質(zhì)子)特別“自由”,能和一些堿性特別特別弱的物質(zhì)反應(yīng)(例如蠟燭中的高級烷烴成分)。 幾個超強(qiáng)酸的例子: 氟銻酸:氟化氫(HF)與五氟化銻(SbF5)的混合物。按1 :1混合時據(jù)說是目前最強(qiáng)的超強(qiáng)酸。 魔酸:是一種路易斯酸五氟化銻(SbF5)和一種質(zhì)子酸氟磺酸(FSO3H)的混合物。 碳硼烷酸:化學(xué)式:CHB11Cl11,這個是一種純物質(zhì) 這個大概是目前強(qiáng)酸的極限,將來或許也會有更強(qiáng)的酸發(fā)現(xiàn)。 但是一般情況下,對酸性的影響還有一個很重要的因素需要考慮,那就是溶劑。我們一般常見的是酸溶解在水里的情況,在這種情況下,應(yīng)該說酸性是有極限的,而且這個極限離最強(qiáng)的酸還差得很多。當(dāng)酸性達(dá)到能夠完全電離的程度之后,更強(qiáng)的酸也只能表現(xiàn)為在水中完全電離出質(zhì)子,這時候它們的酸性其實(shí)不能表現(xiàn)得更強(qiáng),這就是拉平效應(yīng)了。 要想把這些強(qiáng)酸的水平再區(qū)分開,就需要換成其他的溶劑(溶劑分子堿性更小的溶劑),比如說冰醋酸就可以把酸性進(jìn)一步區(qū)分開。 所以說,實(shí)際溶液中的酸性極限,還要看溶劑的情況了。而像上面說到的氟銻酸、魔酸之類的,在水中則會發(fā)生劇烈的水解,所以也就無法保持那么強(qiáng)的酸性了。 |
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