Magisk syre

Magisk syre
Fluorsulfurinsyre-2D.pngAntimon-pentafluorid-2D.png
Komponenter av "magisk syre".
Identifikasjon
IUPAC-navn fluorsvovelsyre - pentafluor-λ5-stiban (1: 1)
N o CAS 23854-38-8
N o ECHA 100.041.727
N o EC 245-915-8
Kjemiske egenskaper
Brute formel M F 6 O 3 S SbH [SbF 5 OSO 2 F]
Molarmasse 316,822 ± 0,007  g / mol
H 0,32%, F 35,98%, O 15,15%, S 10,12%, Sb 38,43%,
pKa −20
Forholdsregler
SGH
SGH05: EtsendeSGH06: GiftigSGH09: Farlig for vannmiljøet
Fare H302, H314, H331, H411, P261, P273, P280, P305, P310, P338, P351, H302  : Farlig ved svelging
H314  : Gir alvorlige etseskader på huden og øyeskader
H331  : Giftig ved innånding
H411  : Giftig for vannlevende organismer, med langvarige virkninger
P261  : Unngå innånding av støv / røyk / gass / tåke / damp / aerosoler.
P273  : Unngå utslipp til miljøet.
P280  : Bruk vernehansker / verneklær / øyevern / ansiktsbeskyttelse.
P305  : Ved øyne:
P310  : Kontakt et GIFTINFORMASJONSSENTER eller lege.
P338  : Fjern kontaktlinser hvis offeret bruker dem og lett kan fjernes. Fortsett å skylle.
P351  : Skyll forsiktig med vann i flere minutter.
Transportere
-
   2922   
UN  :
2922  : ETSENDE VÆSKE, toksisk, NOS
Klasse:
8
Label: 8  : etsende stoffer Emballasje: Emballasje gruppe I  : meget farlige stoffer;
ADR-piktogram 8
Enheter av SI og STP med mindre annet er oppgitt.

Den magiske syre er en supersyre med formel HSO 3 F · SBF 5og pKa en nær -20 følge av den ekvimolare blanding av fluorsvovelsyre HSO 3 Fog antimon pentafluorid SbF 5. Det kalles "magiske" i referanse til det faktum at denne syren er sterk nok til å protonere den oljen som ble dramatisk illustrert av J. Lukas, en postdoktor tysk kjemiker av det amerikanske teamet George Andrew Olah ( pris Nobelprisen i kjemi 1994) , som klarte å løse opp et lys i denne blandingen.

Kjemiske egenskaper og reaksjoner

En HSO 3 F- blanding- SbF 51: 1 fører til den kjemiske arten HSO 3 F SbF 5, som ioniserer nesten fullstendig i H + og [SbF 5 OSO 2 F] - :

HSO 3 F SbF 5 → H + + SbF 6 - + SO 3

med en pK en mindre enn -20 (ved sammenligning, at av 100% svovelsyre er av størrelsesorden -3).

I kontakt med vann hydrolyserer den magiske syren eksplosivt til svovelsyre H 2 SO 4og fluoroantimonsyre HSbF 6, sistnevnte er den sterkeste av de kjente supersyrene:

HSO 3 F SbF 5+ H 2 O→ H 2 SO 4+ HSbF 6

Olah et al. publisert i mai 1968 omdannelsen av metan CH 4i tert-butyl karbokation C + (CH 3 ) 3ved magisk syre ved 140  ° C . Reaksjonen begynner med en protonering av metan til methanium CH 5 +Som straks spaltes i hydrogen H 2og methylium CH 3 +sistnevnte reagerer på tur med gjenværende metan:

CH 4+ H + → CH 5 + CH 5 +→ H 2+ CH 3 + CH 3 ++ 3 CH 4→ C + (CH 3 ) 3+ 3 H 2

Referanser

  1. beregnede molekylmasse fra "  atomvekter av elementene 2007  " på www.chem.qmul.ac.uk .
  2. SIGMA-ALDRICH
  3. (in) University of Memphis, Department of Chemistry - November 2010 "  Seksjon 8 Sykes CH5 elektronmangel sentre . "CHEM 43-6311, side 1.
  4. (i) George A. Olah, Richard H. Schlosberg , "  Kjemi i super syrer. I. Hydrogenutveksling og polykondensering av metan og alkaner i FSO 3 H-SbF 5 ("magisk syre") løsning. Protonering av alkaner og mellomproduktet mellom CH 5 +og relaterte hydrokarbonioner. Den høye kjemiske reaktiviteten til "parafiner" i ioniske løsningsreaksjoner  " , Journal of the American Chemical Society , vol.  90, n o  10Mai 1968, s.  2726-2727 ( les online )
    DOI : 10.1021 / ja01012a066

Se også

Relaterte artikler

Eksterne linker