Kwas fluoroantymonowy

Kwas fluoroantymonowy, [H
2F]+
[SbF
6]−
(lub w uproszczeniu HSbF
6) – mieszanina fluorowodoru (HF) i pentafluorku antymonu (SbF
5) w różnych stosunkach, uważana za najsilniejszy superkwas. Reakcja jego tworzenia przebiega następująco^[3]:

SbF
5 + 2HF ⇄ SbF−
6 + H
2F+

Kwas fluoroantymonowy

Nazewnictwo Nomenklatura systematyczna (IUPAC) podst. heksafluoro-λ6-styban wodoru addyt. heksafluorydoantymonian(1−) wodoru Inne nazwy i oznaczenia kwas heksafluoroantymonowy, kwas sześciofluoroantymonowy
Ogólne informacje
Wzór sumaryczny	HSbF 6
Inne wzory	HF·SbF 5
Masa molowa	236,81 g/mol
Wygląd	przezroczysta ciecz
Identyfikacja
Numer CAS	16950-06-4
PubChem	6337100
SMILES [H+].[F-].[F-].[F-].[F-].[F-].[F-].[Sb]
InChI InChI=1S/6FH.Sb/h6*1H;/p-5 InChIKey FQWDRCSQRKAYKW-UHFFFAOYSA-I
Właściwości Gęstość 2,885 g/cm³[1]; ciecz Rozpuszczalność w wodzie reaguje w innych rozpuszczalnikach ciekły dwutlenek siarki, chlorofluorek sulfurylu, chlorofluorowęglowodory Kwasowość (pKa) −25
Budowa Układ krystalograficzny oktaedryczny
Niebezpieczeństwa Karta charakterystyki: dane zewnętrzne firmy Sigma-Aldrich [dostęp 2016-08-09] Globalnie zharmonizowany system klasyfikacji i oznakowania chemikaliów Na podstawie podanej karty charakterystyki Niebezpieczeństwo Zwroty H H300+H310+H330, H314, H411 Zwroty P P260, P280, P301+P330+P331+P310, P303+P361+P353, P304+P340+P310, P305+P351+P338 NFPA 704 Na podstawie podanego źródła[2] 0 3 0   Temperatura zapłonu niepalny[1]
Podobne związki
Podobne związki	kwas magiczny
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)

W układzie tym fluorowodór jest jonizowany przez pentafluorek antymonu z wytworzeniem bardzo trwałego anionu SbF−
6^[a], który jest bardzo słabym nukleofilem i zasadą. Część kationową stanowi tzw. wolny proton, H+
, który w rzeczywistości przyłącza się do innej cząsteczki HF dając kation H
2F+
^[b][3]. Kwas fluoroantymonowy (H₀ = −28) jest ok. 10¹⁶ razy mocniejszy od stężonego kwasu siarkowego (H₀ = −12) i jest zdolny do protonowania bardzo słabych zasad, w tym ksenonu i alkanów, np. ^[4][3]:

RH + HSbF
6 → RH+
2 + SbF−
6 → R+
+ H
2

Dobrze przewodzi prąd elektryczny ze względu na labilność protonu w kationie H
2F+
i jego szybką migrację zgodną z mechanizmem Grotthussa^[5].

Kwas fluoroantymonowy przechowuje się w pojemnikach wykonanych z teflonu.

Uwagi

1. Przy większych stężeniach SbF
   5 powstają dimery Sb
   2F−
   11, trimery Sb
   3F−
   16 itd.
2. Przy większych stężeniach HF powstają kationy H
   3F+
   2.

Przypisy

1. Fluoroantimonic acid (nr 175102) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck) na obszar Polski. [dostęp 2012-02-24]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
2. Fluoroantimonic acid (nr 175102) (ang.) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck) na obszar Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2012-02-24]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
3. Hydrogen Fluoride–Antimony Pentafluoride (Fluoroantimonic Acid), [w:] George A.G.A. Olah George A.G.A. i inni, Superacid chemistry, wyd. 2, Wiley, 2009, s. 56–59, DOI: 10.1002/9780470421604, ISBN 978-0-470-42160-4 (ang.).
4. George A.G.A. Olah George A.G.A., Crossing Conventional Boundaries in Half a Century of Research, „Journal of Organic Chemistry”, 70 (7), 2005, s. 2413–2429, DOI: 10.1021/jo040285o.
5. MichaelM. Klein MichaelM., Getting the Jump on Superacids [online], Pittsburgh Supercomputing Center (PSC), 25 października 2000 [zarchiwizowane z adresu 2018-07-12] (ang.).