初高中范围内“最强酸”指的是所学的一种酸性及氧化性特别强的
含氧酸——
高氯酸其中氯离子显+7价。其
酸酐是
七氧化二氯。人们习惯地将酸性超过纯
硫酸的酸或酸性介质叫做超酸(或
氟锑磺酸)。
液体超强酸,有的比硫酸的酸性强近倍,有严重腐蚀性和公害。
全氟磺酸树脂是现在已知的最强
固体超强酸,具有耐热性能好、
化学稳定性和机械强度高等特点。一般是将带有
磺酸基地
全氟乙烯基醚单体与
四氟乙烯进行共聚,得到全磺酸树脂。由于分子中引入
电负性最大的氟
原子,产生强大的场效应和
诱导效应,从而使其酸性剧增。与液体超强酸相比,用作
催化剂时,易于分离,可反复使用。且腐蚀性小,引起的
公害少,选择性好,容易应用于工业化生产。
世界上已开发和研制了比
硫酸、
盐酸;
硝酸酸性强几百万倍,甚至几十亿倍的
氟锑磺酸。这些超强酸,酸性极强。以为例,物质的量为的
氢氟酸和
五氟化锑混合时的酸性强度要比
碘化钠硫酸的强度约大1亿倍。而的物质量比时其酸性估计可达无水硫酸的10万兆倍。这些超强酸如魔酸,它是五氟化锑和氢氟酸按体积比制成的混酸。其酸度只是无水硫酸的100倍,在世界市场上已有商品出售,超强酸在
化学和
化学工业上,极有应用价值,它既是
无机化合物及有机的
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
氟锑磺酸环境中。却能异常顺利地完成。
在
水溶液中所有的
强酸都被拉平到离子的强度,在一些酸性非水
溶剂中,拉平作用不会发生,酸强度可达到水溶液中的10的十次方或更多倍,在这类溶剂中,常用酸度函数来描述酸的强度。
众所周知,纯是一种强的给
质子试剂,在该溶剂中加入Lewis酸、与物时能大大增加的酸度。
很长的一段时间内,人们认为
王水就是酸中之王,是最强的酸了,因为即使是黄金,遇到王水也会像“泥牛入海”一样很快变的无影无踪。直到有一天奥莱教授和他的学生偶然发现了一种奇特的溶液,它能溶解不溶于王水的高级
烷烃蜡烛,人们才知道王水并不是最强的酸,还有比它强的酸,这就是魔酸。
它们的酸性强的令人难以置信,比如
氢氟酸和
五氟化锑按(摩尔比)混合时,它的酸性是
硫酸的 1亿倍;按混合时,它的酸性是浓硫酸的1000亿亿倍。所以王水在它们面前只能是“小巫见大巫”。
它首次发现于1925年,通过
质子和氦
原子在气相中反应制得。它是已知最强的酸,质子亲和能为177.8 kJ/mol。这种离子也被称为氦氢分子离子。
由于超酸具有高强度的酸性和很高的
介电常数,能使很弱的碱
质子化,能使
非电解质成为电解质,因而可以作为良好的
催化剂,使一些本来难以及你进行的反应在较温和的条件下进行,因而在
烷烃的裂解,重聚,异构化,基化反应中都被广泛的应用。