【资料】细聊超强酸

魔酸

魔酸又名超强酸
　　魔酸是由两种或两种以上的含氟化合物组成的溶液。比如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。
　　酸碱中和反应的实质是质子的传递反应。超酸是指酸性比普通无机酸强10^6～10^10倍的酸。魔酸(HSO3F－SbF5)是已知最强的超酸，许多物质(如H2SO4)在魔酸中可获得质子(即质子化)。
　　SbF5和HSO3F以0.2:1的摩尔比混合时酸度以达到100%硫酸的10^9倍以上,随着SbF5的比例增加酸度还能增强。
　　魔酸,应当称魔术酸(magic acid)比较合适,用聚四氟乙烯制的容器盛放
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。

成分及应用价值
　　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”。
　　目前，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。而由于超强酸的酸性和腐蚀性强的出奇，所以过去一些极难或根本无法实现的化学反应，在超强酸的条件下便能顺利进行。比如正丁烷，在超强酸的作用下，可以发生碳氢键的断裂，生成氢气，也可以发生碳碳键的断裂，生成甲烷，还可以发生异构化生成异丁烷，超强酸可以使碳正离子活性降低,使其反应可受人工控制,对工业生产有重要作用，这些都是普通酸做不到的。
　　可以预料，随着这些具有超常酸性和腐蚀性超强酸的相继问世，化学和化学工业将会迅速走进新时代。
　　王水和魔酸组合起来，氧化性会加强，因为此时硝酸变成了碱，即
　　（NO2）OH，其中硝酰的氧化性很强，又由于有氯离子，HF2-离子可以作配体，氧化性进一步加强，酸性嘛，还是很强，不过相当于魔酸被中和了，有所减弱 。