Hotline: 096 302 9988

Hỗ trợ: 096 302 9988

sales@hoachat.com.vn

Các vấn đề cần biết về axit Fluoroantimonic H2FSbF6 - Axit mạnh nhất thế giới

07/09/2021

Nhắc đến axit mạnh có lẽ nhiều bạn sẽ nghĩ ngay tới axit sulfuric H2SO4, một loại axit có khả năng ăn mòn nhiều kim loại như sắt, nhôm, kể cả khi bị pha loãng và sẽ rất nguy hiểm nếu nó ở dạng đậm đặc. Tuy nhiên, nếu so sánh với loại axit mạnh nhất thế giới là axit Fluoroantimonic thì nó lại chẳng thấm vào đâu. Để hiểu rõ hơn về loại axit mạnh nhất thế giới này, các bạn hãy cùng chúng tôi đón đọc nội dung bài viết dưới đây nhé.

Axit mạnh nhất thế giới là axit nào

Axit mạnh nhất thế giới là axit nào

Axit là gì?

Axit là tên gọi chung của tất cả các hợp chất hoá học mà trong thành phần phân tử của chúng có chứa gốc axit liên kết với 1 hoặc nhiều nguyên tử hydro. Nói một cách cụ thể hơn thì axit là các phân tử hoặc ion có khả năng nhường proton H+ cho bazo hoặc nhận các cặp electron không chia từ bazo. Chúng có công thức hoá học là HxAy, trong đó, A là gốc axit.

Khi hòa tan vào nước, chúng sẽ tạo ra những dung dịch có vị chua và có độ pH nhỏ hơn 7. Mỗi một axit lại có một chỉ số pH riêng cho biết độ mạnh yếu của chúng, chỉ số pH càng cao thì độ axit càng yếu và ngược lại. Điều này trái ngược hoàn toàn với bazo, tức là chỉ số pH càng cao thì độ bazo càng lớn.

Thang đo pH

Thang đo pH

Vậy axit mạnh nhất thế giới là axit nào?

Như đã đề cập ở trên, mỗi axit sẽ có chỉ số pH nhất định. Người ta sẽ đánh giá độ mạnh yếu của axit đó dựa vào thang đo pH. Axit nào có chỉ số pH càng lớn thì tính axit càng yếu và ngược lại. Khi độ pH giảm đi 1 độ thì độ axit sẽ tăng lên 10 lần. Ví dụ như độ pH của nước chanh là 2, độ pH của axit trong dạ dày con người là 1 thì điều đó có nghĩa là độ axit trong dạ dày mạnh gấp 10 lần một cốc nước chanh.

Tuy nhiên, có một vấn đề khi sử thang đo pH để xác định tính axit, đó là giới hạn thang đo chỉ tới mức 0. Vậy muốn đo các axit mạnh có độ pH thấp hơn 0 thì dùng cách nào? Câu trả lời chính là sử dụng thêm thang đo độ axit Hammett (hammett acidity function).

Hiện nay, độ axit thấp nhất mà con người xác định được là – 31,3 và nó thuộc về axit Fluoroantimonic. Điều đó cũng có nghĩa là, axit Fluoroantimonic là axit mạnh nhất thế giới hiện nay. Nó được các nhà hóa gọi là "siêu axit" vì tính axit cực mạnh mà không axit nào sánh bằng của nó.

Độ axit thấp nhất mà con người xác định được là – 31,3

Độ axit thấp nhất mà con người xác định được là – 31,3

Mặc dù axit sulfuric là loại axit mạnh trong tự nhiên, khó có thể tìm thấy loại axit nào mạnh hơn nó vì khi pha loãng nó vẫn có thể ăn mòn hầu hết các kim loại và đặc biệt nguy hiểm khi ở nồng độ cao thì so với axit Fluoroantimonic, nó cũng chẳng thấm vào đâu.

Tổng quan về axit Fluoroantimonic H2FSbF6

1. Axit Fluoroantimonic là gì?

Axit Fluoroantimonic là loại siêu axit mạnh nhất thế giới có công thức hóa học là H2FSbF6.

Công thức hóa học là H2FSbF6

Công thức hóa học của xit Fluoroantimonic là H2FSbF6

Axit Fluoroantimonic là tên gọi chung của các hợp chất vô cơ có công thức hóa học xHF·ySbF5, trong đó dạng H2FSbF6 là dạng phổ biến nhất, ngoài ra còn có 2HF·SbF5 hoặc đơn giản là HF-SbF5. Đây là một axit cực kỳ mạnh với đủ các điều kiện để trở thành một siêu axit. Hàm độ axit của Hammett (H0) đã được đo cho các tỷ lệ khác nhau giữa HF:SbF5. Bình thường thì H0 của HF là -15 nhưng nếu cho thêm 1 mol% SbF5 thì H0 lúc này giảm xuống còn khoảng -20.Việc bổ sung thêm SbF5 này khiến cho độ axit giảm xuống một cách nhanh chóng với H0 đạt -21 khi thêm 10 mol% SbF5. Việc sử dụng một bazo cực kỳ yếu làm chỉ báo đã chỉ ra rằng, mức H0 thấp nhất có thể đạt được cả với > 50 mol% SbF5 sẽ nằm ở đâu đó trong khoảng giữa -21 và -23.

Công thức phân tử của Axit Fluoroantimonic

Công thức phân tử của Axit Fluoroantimonic

2. Phản ứng của axit Fluoroantimonic H2FSbF6

- Axit Fluoroantimonic bị phân hủy bởi nhiệt khi đun nóng tới 40 ℃ để tạo ra khí hydro fluoride tự do và antimon pentafluoride lỏng. Phản ứng tỏa nhiều nhiệt.

HF + SbF5  → H+SbF6-

- H2FSbF6 là một axit có khả năng ăn mòn cực mạnh, độc hại và nhạy cảm với độ ẩm. Do đó, cũng giống như các axit mạnh khác, dung môi của H2FSbF6 chỉ có thể là axit hydrofluoric vì nó có thể phản ứng mạnh với nước do quá trình hydrat hóa tỏa nhiệt.

3. Tại sao H2FSbF6 lại là axit mạnh nhất thế giới?

H2FSbF6 là siêu axit mạnh nhất

H2FSbF6 là siêu axit mạnh nhất

Dựa vào thang đo giá trị H0 thì H2FSbF6 là siêu axit mạnh nhất. Độ axit tăng được biểu thị bằng các giá trị H0 nhỏ hơn, cụ thể là âm hơn trong trường hợp.

Axit

Giá trị H0

Axit fluoroantimonic

-23 < H0 < -21

Axit magic

-19,2

Axit carboran

< -18

Axit fluorosunfuric

-15,1

Axit triflic

-14,9

Thông qua các giá trị H0 ở bảng trên, chúng ta dễ dàng nhận thấy axit Fluoroantimonic mạnh hơn các siêu axit khác nhiều lần, chỉ có các axit carboran không thể xác định trực tiếp H0 do điểm nóng chảy của chúng cao mới có thể là axit mạnh hơn H2FSbF6. Nó đã được chứng minh là có khả năng protonate cả những hydrocarbon để đủ khả năng carbocations pentacoordine (ion carbon).

Axit Fluoroantimonic này thường được cho là có chứa "proton trần", nhưng sự thật là các proton "tự do" luôn được liên kết với các phân tử hydro fluoride. Đó là ion fluoroni chiếm tỷ lệ cực lớn trong axit fluoroantimonic. Các proton có thể dễ dàng di chuyển qua dung dịch và chuyển từ H2F + sang HF khi có mặt theo cơ chế Grotthuss:

H2F+ + HF ⇌ HF + H2F+

Ion hydro (proton) gắn với flo thông qua một liên kết lưỡng cực rất yếu, cho phép proton di chuyển giữa các cụm anion và tạo nên tính axit mạnh của axit fluoroantimonic.

4. Cách sản xuất axit Fluoroantimonic

Thành phần "chính tắc" của axit Fluoroantimonic được sản xuất bằng cách dùng antimon pentafluoride (SbF5) để xử lý hydro fluoride (HF) theo tỷ lệ cân bằng hóa học là 1:2. Cụ thể phương trình tạo ra axit Fluoroantimonic dẫn đến sự hình thành ion fluoroni là:

SbF5 + 2HF → SbF−6 + H2F+

Mức độ nguy hiểm của axit Fluoroantimonic H2FSbF6

So với axit sulfuric (H2SO4) đậm đặc 100%, axit Fluoroantimonic mạnh hơn 10 lũy thừa 16 (10 triệu tỷ). Nó là axit có giá trị H0 (hàm độ axit Hammett) cao nhất là -31,3, có thể làm tan chảy hầu hết các hợp chất hữu cơ (kể cả cơ thể người) cũng như thủy tinh và nhiều vật liệu khác. H2FSbF6 mạnh đến mức có thể làm tan chảy vàng trong đó.

H2FSbF6 mạnh đến mức có thể làm tan chảy vàng

H2FSbF6 mạnh đến mức có thể làm tan chảy vàng

Nếu con người hay các loài động vật khác rơi vào axit Fluoroantimonic thì hậu quả sẽ rất đáng sợ. Vì nguyên tử flo trong H2FSbF6 có khuynh hướng thích lên kết với canxi nên sau khi đã phá hủy các mô trong da và cơ bắp thì axit Fluoroantimonic sẽ tiếp tục đốt cháy xuyên qua xương.

Axit Fluoroantimonic có thể làm tan chảy hầu hết các hợp chất hữu cơ 

Axit Fluoroantimonic có thể làm tan chảy hầu hết các hợp chất hữu cơ 

Ngoài ra, đun nóng axit Fluoroantimonic cũng rất nguy hiểm vì nó phân hủy thành khí fluor độc hại.

Ứng dụng của axit Fluoroantimonic H2FSbF6 trong thực tiễn

H2FSbF6 có thể tạo ra gần như tất cả các hợp chất hữu cơ

H2FSbF6 có thể tạo ra gần như tất cả các hợp chất hữu cơ

H2FSbF6 có thể tạo ra gần như tất cả các hợp chất hữu cơ và thường gây ra hiện tượng khử hydro hoặc mất nước.  Do đó, nó thường được sử dụng trong kỹ thuật hóa và hóa hữu cơ để sản xuất các hợp chất hữu cơ mà không cần phải phụ thuộc vào dung môi. Vào năm 1967, Bickel và Hogeveen đã phát hiện ra rằng 2HF·SbF5 có khả năng loại bỏ H2 từ isobutane và metan từ neopentane để tạo thành các ion carbeni:

(CH3)3CH + H+ → (CH3)3C+ + H2↑

(CH3)4C + H+ → (CH3)3C+ + CH4↑

H2FSbF6 cũng được dùng trong sản xuất các hợp chất vàng tetraxenon. Vật liệu tương thích với axit Fluoroantimonic làm dung môi bao gồm SO2ClF và lưu huỳnh dioxide, ngoài ra còn có một số clorofluorocarbon cũng đã được sử dụng.

Bên cạnh đó, axit Fluoroantimonic cũng được dùng làm chất xúc tác cho quá trình alkyl hóa và acyl hóa trong lĩnh vực hóa dầu. Đồng thời được sử dụng để tổng hợp và biểu thị đặc tính của carboncation.

Cách bảo quản axit Fluoroantimonic H2FSbF6

Vì là một siêu axit còn có thể phá hủy gần như tất cả các hợp chất hữu cơ, thủy tinh cũng như các vật liệu thông thường khác nên chúng ta không thể đựng không thể đựng H2FSbF6 trong bình như các loại axit khác.

Phương pháp bảo quản duy nhất là lưu trữ trong thùng chứa bằng một loại polyme tổng hợp Polytetrafluoroethylene PTFE hay còn gọi là Teflon vì polymer này được tạo nên từ các liên kết carbon-flo. Đây là kiểu liên kết đơn vô cơ mạnh nhất trong hóa học.

Teflon là vật liệu duy nhất có thể dùng để lưu trữ H2FSbF6

Teflon là vật liệu duy nhất có thể dùng để lưu trữ H2FSbF6

Đặc biệt, khi làm việc với H2FSbF6, việc mang đồ bảo hộ lao động là điều bắt buộc vì axit này  có thể ăn mòn xuống xương và phản ứng mãnh liệt với nước trong cơ thể của con người.

Một số loại axit mạnh khác

Một số axit mạnh hiện nay

Một số axit mạnh hiện nay

1. Axit carborance - H(CHB11Cl11)

  • Đặc điểm tính chất

Bên cạnh siêu axit mạnh nhất thế giới là H2FSbF6 thì axit carborane [H(CHB11Cl11)] và axit florosulfuric (HFSO3) cũng là 2 siêu axit mạnh. Axit carborane được xem là loại siêu axit đơn mạnh nhất thế giới vì axit fluoroantimonic là axit hỗn hợp của axit flohydric và antimon pentaflorua.

Axit carborane có nồng độ pH là -18 và không giống như axit fluoroantimonic và axit florosulfuric, H(CHB11Cl11) có độ ăn mòn thấp đến mức người làm việc với axit này có thể thao tác với tay trần. Trong thực tế, axit carborane cũng không quá phổ biến nên không phải bất kỳ sinh viên ngành hóa nào cũng có cơ hội được thực hiện thí nghiệm với axit này.

  • Ứng dụng

- Trong lớp chống dính Teflon thường được sử dụng trong đồ dùng nhà bếp có thể chứa axit carborane.

Trong lớp chống dính Teflon có thể chứa axit carborane

Trong lớp chống dính Teflon có thể chứa axit carborane

- Dùng làm chất xúc tác cho quá trình cracking hydrocacbon và đồng phân hóa n- ankan để tạo ra các isoalkanes phân nhánh. Nó cũng được dùng như các axit Brønsted mạnh.

- Trong hóa học hữu cơ cơ học, axit carborane được dùng để nghiên cứu các chất trung gian cation phản ứng còn trong tổng hợp vô cơ thì nó đươc sử dụng cho phép phân lập các loài ngoại lai như muối của xenon proton.

2. Axit pecloric – HClO4

  • Đặc điểm tính chất

Axit pecloric là một hợp chất vô cơ tồn tại ở dạng lỏng, không màu và là axit mạnh hơn axit nitric và axit sulfuric. Không chỉ là một axit mạnh mà HClO4 còn là chất oxi hóa mạnh, dễ tan trong nước để tạo thành các hydrat. Ở nhiệt độ 100 độ C và áp suất thường, nó dễ bị phân hủy và hóa lỏng màu đỏ nâu, gây nổ.

  • Ứng dụng

Mỗi năm, lượng axit pecloric được tạo ra lên đến triệu tấn với công dụng chủ yếu là sản xuất amoni peclorat dùng trong chế tạo nhiên liệu tên lửa. Ngoài ra, HClO4 cũng được dùng để phân hủy các quặng phức tạp, làm chất phức tạp, sử dụng trong chạm, khắc lên bề mặt nhôm, molybden và một số kim loại khác hoặc làm dung môi trong sắc ký trao đổi ion.

Axit pecloric sản xuất amoni peclorat dùng trong chế tạo nhiên liệu tên lửa

Axit pecloric sản xuất amoni peclorat dùng trong chế tạo nhiên liệu tên lửa

3. Axit cloric – HClO3

  • Đặc điểm tính chất

Axit cloric là hợp chất axit của Clo và một hóa chất có tính axit mạnh. Nó thường tồn tại ở dạng dung dịch trong suốt, không màu, dễ cháy và rất độc hại.

  • Ứng dụng

- Trong phòng thí nghiệm, axit cloric thường được dùng như một loại thuốc thử để phân tích hóa học.

- HClO3 được sử dụng để tạo ra muối clorat như natri, canxi, chì, đồng, magie, strontium, bạc clorat,….và sản xuất vinyl clorua cho ống PVC.

- Là chất tiền ổn định của clo dioxide và được ứng dụng trong sản xuất điện hóa ammonium perchlorate có độ tinh khiết cao. Ngoài ra, axit cloric được dùng trong làm sạch và chất tẩy rửa.

Axit cloric được dùng trong làm sạch và chất tẩy rửa

Axit cloric được dùng trong làm sạch và chất tẩy rửa

4. Axit hydroiodic – HI

  • Đặc điểm tính chất

HI là chất khí được hình thành bởi sự kết hợp của iot thuộc nhóm hydro halogennua và hydro. Hai chất này có thể chuyển hóa cho nhau tạo thành axit hydroiodic. Đây là một axit mạnh thuộc nhóm axit không oxy hóa mạnh, có mùi hăng, dễ ăn mòn kim loại và vải. Khi ở dạng khan, nó là chất khí không màu hoặc màu vàng/nâu.

Axit hydroiodic không dễ cháy, nhưng nếu để tiếp xúc lâu với lửa hoặc nhiệt độ cao thì thùng chứa axit có thể bị nứt vỡ và phát nổ. Nếu hít phải, nuốt phải hoặc tiếp xúc với da thì sẽ rất nguy hiểm, thậm chí có thể gây tử vong.

  • Ứng dụng

- Axit hydroiodic được dùng để điều chế iodide và phân tách ete để thu iodua và rượu alkyl. Ngoài ra nó cũng được dùng như một chất khử.

- Sử dụng HI trong tinh chế kim loại, làm sạch kim loại và loại bỏ rỉ sét, tẩy trắng, khắc, mạ điện, khử trùng, đạn dược, chụp ảnh, sản xuất phân bón, làm sơn lót cho móng tay nhân tạo.

5. Axit clohydric – HCl

Axit clohydric

Axit clohydric

  • Đặc điểm tính chất

Axit clohydric (chloronium) được điều chế bằng cách cho khí hydro clorua hòa tan vào nước để tạo thành một dung dịch không màu, không mùi. Trước đây nó được sản xuất từ axit sunfuric và muối ăn. Ngoài ra nó cũng được tìm thấy trong dịch dạ dày.

HCl là một axit mạnh, có khả năng ăn mòn các mô và gây tổn thương cơ quan hô hấp, mắt, da, hệ tiêu hóat. Nồng độ đậm đặc tối đa mà axit này có thể đạt được là 40%. Ở nồng độ này, nó có thể tạo thành hơi sương mù axit.

  • Ứng dụng

Axit clohydric được dùng trong sản xuất các hợp chất hữu cơ, hợp chất vô cơ, sản xuất dầu, loại bỏ vết bẩn kim loại, khử trùng nước hồ bơi, trung hòa và kiểm soát độ pH của nước. Nó cũng được sử dụng trong quá trình tái tạo nhựa giúp cây trao đổi ion và là axit tiêu hóa thức ăn trong dạ dày.

6. Axit sulfuric - H2SO4

Axit sulfuric

Axit sulfuric

  • Đặc điểm tính chất

Axit sulfuric là một axit vô cơ mạnh có thể ăn mòn nhiều kim loại ngay cả khi bị pha loãng. Khi muốn pha loãng axit này cần trang bị đầy đủ các dụng cụ bảo hộ như áo, găng tay, kính,…và thực hiện theo quy trình cho từ từ axit vào nước rồi khuấy đều, tuyệt đối không được làm ngược lại vì axit có tính háo nước nên sẽ rất nguy hiểm. Phản ứng này tỏa nhiệt nhiều.

Nếu tiếp xúc với da, axit sulfuric sẽ gây bỏng hóa học cũng như bỏng nhiệt từ phản ứng mất nước tỏa nhiệt.

  • Ứng dụng

- Axit sulfuric là thành phần có trong pin chì, chất tẩy rửa cống.

- Dùng trong sản xuất hóa chất, dược phẩm, sản xuất giấy bóng kính, giấy, phân bón, thuốc diệt cỏ,..

- Tham gia vào quá trình lọc dầu, tách dầu, chế tạo kim loại, xử lý nước, điều chỉnh độ pH,..

7. Axit nitric - HNO3

Axit nitric

Axit nitric

  • Đặc điểm tính chất

Axit nitric hay còn gọi là axit azotic, aqua fortis, nitroalcohol là một axit mạnh, có tính oxy hóa, độc hại, dễ cháy và có khả năng ăn mòn cao. Ở dạng tinh khiết, HNO3 tồn tại ở dạng chất lỏng không màu. Theo thời gian, axit này sẽ bị oxy hóa và chuyển sang màu vàng, phân hủy thành nito oxit và nước.

  • Ứng dụng

- Dùng để sản xuất thuốc nổ, mực in, thuốc nhuộm, amoni nitrat cho phân bón, nhựa,…

- Được sử dụng để thử nghiệm hóa chất trong phòng thí nghiệm và góp phần tổng hợp nên nhiều chất hữu cơ.

- Dùng trong quá trình phân hủy các mẫu nước và khi ở nồng độ thấp, HNO3 được dùng để chế biến gỗ.

- Axit nitric có vai trò là chất oxy hóa trong các loại tên lửa nhiên liệu lỏng.

8. Axit hydrobromic – HBr

Axit hydrobromic
  • Đặc điểm tính chất

Axit hydrobromic là một trong những axit vô cơ mạnh nhất được biết đến, được tạo thành khi hòa tan phân tử khí H2. HBr tồn tại ở dạng lỏng, không màu.

  • Ứng dụng

Axit hydrobromic chủ yếu được sử dụng để điều chế các muối bromua, điển hình nhất là kẽm bromua, canxi bromua và natri bromua. Ngoài ra còn có các hợp chất hữu cơ như anlyl bromua, etrabromobisphenol và axit bromaxetic. Một số ete bị phân ly khi dùng axit hydrobromic.

Bên cạnh đó, HBr cũng được sử dụng để làm chất xúc tác cho các phản ứng ankyl hóa và tách chiết quặng.

Qua bài viết trên, các bạn chắc hẳn đã biết được thêm rất nhiều thông tin hữu ích về axit Fluoroantimonic H2FSbF6 – axit mạnh nhất thế giới cũng như một số loại axit mạnh khác. Hy vọng đó sẽ là những kiến thức hữu ích đối với các bạn. Ngoài ra, nếu các bạn có nhu cầu tìm mua hóa chất hay cụ thể hơn là các loại axit, hãy để lại thông tin trên website https://ammonia-vietchem.vn/. VIETCHEM luôn sẵn sàng hỗ trợ các bạn để lựa chọn được những sản phẩm phù hợp với giá thành cạnh tranh nhất.

Xem thêm

 

Đánh giá - Bình luận
Nhận xét đánh giá

Không được bỏ trống

Không được bỏ trống

Không được bỏ trống

Danh mục tin tức

Vui lòng đợi

Chúng tôi sẽ liên hệ tới bạn sớm nhất có thể

Có lỗi hệ thống, vui lòng thử lại sau, xin cảm ơn!.

096 302 9988