Homekmអាស៊ីតខ្លាំង អាស៊ីត superacids និងអាស៊ីតខ្លាំងបំផុតនៅលើពិភពលោក

អាស៊ីតខ្លាំង អាស៊ីត superacids និងអាស៊ីតខ្លាំងបំផុតនៅលើពិភពលោក

អាស៊ីត​គឺ​ជា​សារធាតុ​ទូទៅ​ច្រើន​ជាង​មនុស្ស​ជា​ច្រើន​ដឹង។ ពួកវាមានវត្តមាននៅគ្រប់កន្លែងពីអាហារដែលយើងញ៉ាំ វត្ថុរាវដែលយើងផឹក ថ្មដែលផ្តល់ថាមពលដល់ឧបករណ៍របស់យើង និងអ្វីៗជាច្រើនទៀត។ ក្រៅ​ពី​មាន​នៅ​គ្រប់​ទី​កន្លែង អាស៊ីត​ក៏​មាន​ភាព​ប្រែប្រួល​ខ្លាំង​ដែរ​នៅ​ពេល​ដែល​និយាយ​អំពី​លក្ខណៈ​សម្បត្តិ​របស់​វា ដែល​សំខាន់​បំផុត​គឺ​ដោយ​ចៃដន្យ និង​ជាក់លាក់​គឺ​អាស៊ីត​របស់​វា។ នៅក្នុងផ្នែកខាងក្រោម យើងនឹងពិនិត្យឡើងវិញនូវគំនិតនៃអាស៊ីតពីទស្សនៈផ្សេងៗគ្នា យើងនឹងកំណត់ថាតើអាស៊ីតខ្លាំងជាអ្វី ហើយយើងក៏នឹងឃើញឧទាហរណ៍នៃអាស៊ីតខ្លាំងបំផុតដែលគេស្គាល់ដោយវិទ្យាសាស្ត្រផងដែរ។

តើអាស៊ីតជាអ្វី?

មានគោលគំនិតផ្សេងគ្នាជាច្រើននៃអាស៊ីត និងមូលដ្ឋាន។ យោងទៅតាមទាំង Arrhenius និង Bromsted និង Lowry អាស៊ីតគឺជាសារធាតុគីមីណាមួយដែលមានសមត្ថភាពបញ្ចេញប្រូតុង (H + ions ) នៅក្នុងដំណោះស្រាយ។ ទោះបីជាគំនិតនេះគឺសមរម្យសម្រាប់សមាសធាតុភាគច្រើនដែលយើងចាត់ទុកថាជាអាស៊ីត វាមិនគ្រប់គ្រាន់សម្រាប់សារធាតុផ្សេងទៀតដែលមានឥរិយាបទដូចអាស៊ីត និងដែលបង្កើតដំណោះស្រាយជាមួយនឹង pH អាស៊ីត ប៉ុន្តែទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ក៏មិនមានអ៊ីដ្រូសែន cations ដែរ។ នៅក្នុងពួកវា។ រចនាសម្ព័ន្ធរបស់វា។

នៅក្នុងទិដ្ឋភាពខាងលើ គំនិតដ៏ទូលំទូលាយ និងទទួលយកបំផុតនៃអាស៊ីតគឺអាស៊ីត Lewis ដែលយោងទៅតាម អាស៊ីតគឺជាសារធាតុគីមីណាមួយដែលខ្វះអេឡិចត្រុង (ជាទូទៅជាមួយនឹង octet មិនពេញលេញ) ដែលមានសមត្ថភាពទទួលអេឡិចត្រុងមួយគូក្នុងមួយផ្នែកនៃ មូលដ្ឋាន ដូច្នេះបង្កើតជាចំណង dative ឬសំរបសំរួល covalent bond ។ គំនិតនេះគឺមានលក្ខណៈទូទៅជាងគំនិតផ្សេងទៀត ព្រោះវាអនុញ្ញាតឱ្យយើងពង្រីកគំនិតនៃអាស៊ីត និងមូលដ្ឋានលើសពីដំណោះស្រាយ aqueous ដែលយើងធ្លាប់ប្រើ។

តើអាស៊ីតត្រូវបានវាស់ដោយរបៀបណា?

ប្រសិនបើយើងចង់និយាយអំពីអាស៊ីតខ្លាំង និងខ្សោយ យើងត្រូវតែមានវិធីវាស់កម្លាំងទាក់ទងនៃអាស៊ីត ពោលគឺយើងត្រូវចេះវាស់អាស៊ីតរបស់វាដើម្បីប្រៀបធៀប។ នៅក្នុងដំណោះស្រាយ aqueous, ទឹកអាស៊ីតត្រូវបានវាស់នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃសមត្ថភាពក្នុងការបង្កើតអ៊ីយ៉ុង hydronium នៅក្នុងដំណោះស្រាយ, ដោយការបរិច្ចាគដោយផ្ទាល់នៃប្រូតុងទៅម៉ូលេគុលទឹក:

អាស៊ីតខ្លាំង អាស៊ីត superacids និងអាស៊ីតខ្លាំងបំផុតនៅលើពិភពលោក

ឬដោយការសម្របសម្រួលនៃម៉ូលេគុលទឹកដែលផលិតការបាត់បង់ប្រូតុងទៅម៉ូលេគុលទឹកទីពីរ៖

អាស៊ីតខ្លាំង អាស៊ីត superacids និងអាស៊ីតខ្លាំងបំផុតនៅលើពិភពលោក

ក្នុងករណីទាំងពីរ ទាំងនេះគឺជាប្រតិកម្មដែលអាចបញ្ច្រាស់បានដែលត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងថេរលំនឹងអ៊ីយ៉ុង ដែលហៅថា ថេរបំបែកអាស៊ីត ឬថេរអាស៊ីត ( K a )។ តម្លៃនៃថេរនេះ ឬលោការីតអវិជ្ជមានរបស់វា ហៅថា pK a ជារឿយៗត្រូវបានគេប្រើជារង្វាស់នៃអាស៊ីតនៃអាស៊ីតមួយ។ ក្នុងន័យនេះ តម្លៃថេរនៃអាស៊ីតខ្ពស់ជាង (ឬតម្លៃនៃ pK a របស់វាទាប ) អាស៊ីតនឹងកាន់តែខ្លាំង ហើយផ្ទុយទៅវិញ។

វិធីមួយទៀតនៃការវាស់កម្រិតអាស៊ីតដែលស្រដៀងគ្នា ទោះបីដោយផ្ទាល់បន្តិចក៏ដោយ គឺដោយការពិសោធន៍វាស់ pH នៃដំណោះស្រាយនៃអាស៊ីតផ្សេងៗគ្នា ប៉ុន្តែជាមួយនឹងកំហាប់ម៉ូលេគុលដូចគ្នា។ pH កាន់តែទាប សារធាតុអាស៊ីតកាន់តែច្រើន។

អាស៊ីតនៃ superacids

ទោះបីជាវិធីខាងលើនៃការវាស់ជាតិអាស៊ីតគឺសមរម្យសម្រាប់អាស៊ីតនៅក្នុងដំណោះស្រាយ aqueous ក៏ដោយ វាមិនមានប្រយោជន៍សម្រាប់ករណីដែលអាស៊ីតត្រូវបានរំលាយនៅក្នុងសារធាតុរំលាយផ្សេងទៀត (ជាពិសេសសារធាតុរំលាយអាប្រូទីក ឬមិនមែនអ៊ីដ្រូសែន) ឬច្រើន លើកលែងតែករណីអាស៊ីតសុទ្ធ។ លើសពីនេះ ទឹក និងសារធាតុរំលាយផ្សេងទៀត មានអ្វីដែលគេហៅថា ឥទ្ធិពលកម្រិតអាស៊ីត ដែលបណ្តាលឱ្យអាស៊ីតទាំងអស់ បន្ទាប់ពីកម្រិតអាស៊ីតជាក់លាក់មួយ មានឥរិយាបទដូចគ្នានៅក្នុងដំណោះស្រាយ។

ដើម្បីជម្នះការលំបាកនេះ អាស៊ីតខ្លាំងទាំងអស់នៅក្នុងដំណោះស្រាយ aqueous មានអាស៊ីតដូចគ្នា វិធីផ្សេងទៀតនៃការវាស់ជាតិអាស៊ីតត្រូវបានរៀបចំឡើង។ សរុបមក ទាំងនេះត្រូវបានគេហៅថាមុខងារអាស៊ីត ដែលជារឿងធម្មតាបំផុតគឺមុខងារអាស៊ីត Hammett ឬ H 0 ។ មុខងារនេះគឺស្រដៀងគ្នានៅក្នុងគំនិតទៅនឹង pH និងតំណាងឱ្យសមត្ថភាពនៃអាស៊ីត Bromsted ដើម្បី protonate មូលដ្ឋានទូទៅខ្សោយដូចជា 2,4,6-trinitroaniline និងត្រូវបានផ្តល់ដោយ:

មុខងារអាស៊ីត Hammett

ក្នុងករណីនេះ pK HB+ គឺជាលោការីតអវិជ្ជមាននៃទឹកអាស៊ីតថេរនៃអាស៊ីត conjugate នៃមូលដ្ឋានខ្សោយនៅពេលដែលរំលាយនៅក្នុងអាស៊ីតសុទ្ធ [B] គឺជាកំហាប់ molar នៃមូលដ្ឋាន unprotonated ហើយ [HB + ] គឺជាកំហាប់នៃ អាស៊ីត conjugate របស់វា។ H 0 ទាប ជាតិអាស៊ីតកាន់តែខ្ពស់។ សម្រាប់ជាឯកសារយោង អាស៊ីតស៊ុលហ្វួរិកមានតម្លៃមុខងារ Hammett នៃ -12 ។

អាស៊ីតខ្លាំង និងអាស៊ីតខ្សោយ

អាស៊ីតខ្លាំងត្រូវបានគេចាត់ទុកថាជាសារធាតុទាំងអស់ដែលបំបែកទាំងស្រុងនៅក្នុងដំណោះស្រាយ aqueous ។ ម្យ៉ាងវិញទៀត ពួកគេគឺជាអ្នក ដែលការបំបែកនៅក្នុងទឹក គឺជាដំណើរការដែលមិនអាចត្រឡប់វិញបាន។ ម្យ៉ាងវិញទៀត អាស៊ីតខ្សោយគឺជាសារធាតុដែលមិនបែកគ្នាទាំងស្រុងនៅក្នុងទឹក ពីព្រោះការបំបែករបស់ពួកវាអាចបញ្ច្រាស់បាន ហើយពួកវាមានកម្រិតអាស៊ីតទាបដែលទាក់ទងជាមួយពួកវា។

Superacids

បន្ថែមពីលើអាស៊ីតខ្លាំងក៏មាន superacids ផងដែរ។ ទាំងនេះគឺជាអាស៊ីតទាំងអស់ដែលខ្លាំងជាងអាស៊ីតស៊ុលហ្វួរិកសុទ្ធ។ អាស៊ីតទាំងនេះគឺខ្លាំងដែលវាមានសមត្ថភាពបង្កើតប្រូតូតូនីតសូម្បីតែសារធាតុដែលយើងជាធម្មតាគិតថាជាអព្យាក្រឹត ហើយពួកវាថែមទាំងអាចប្រូតុងអាស៊ីតខ្លាំងផ្សេងទៀត។

បញ្ជីអាស៊ីតខ្លាំងទូទៅ

អាស៊ីតខ្លាំងទូទៅបំផុតគឺ៖

  • អាស៊ីតស៊ុលហ្វួរីក (H 2 SO 4 មានតែការបំបែកដំបូងប៉ុណ្ណោះ)
  • អាស៊ីតនីទ្រីក (HNO 3 )
  • អាស៊ីត Perchloric (HClO 4 )
  • អាស៊ីត Hydrochloric (HCl)
  • អាស៊ីត Hydroiodic (HI)
  • អាស៊ីត Hydrobromic (HBr)
  • អាស៊ីត Trifluoroacetic (CF 3 COOH)

មានឧទាហរណ៍បន្ថែមមួយចំនួននៃអាស៊ីតខ្លាំង ប៉ុន្តែអាស៊ីតភាគច្រើនខ្សោយ។

អាស៊ីត Fluoroantimonic៖ អាស៊ីតខ្លាំងបំផុតនៅលើពិភពលោក

អាស៊ីត​ដែល​ខ្លាំង​បំផុត​ដែល​គេ​ស្គាល់​គឺ superacid ដែល​គេ​ហៅថា​អាស៊ីត fluoroantimonic ជាមួយ​រូបមន្ត HSbF 6 ។ វាត្រូវបានរៀបចំដោយប្រតិកម្ម antimony pentafluoride (SbF 5 ) ជាមួយនឹងអ៊ីដ្រូសែនហ្វ្លុយអូរី (HF) ។

អាស៊ីត fluoroantimonic ដែលជាអាស៊ីតខ្លាំងបំផុតនៅលើពិភពលោក។

ប្រតិកម្មនេះបង្កើតអ៊ីយ៉ុង hexacoordinated [SbF 6 – ] ដែលមានស្ថេរភាពខ្លាំងដោយសារតែរចនាសម្ព័ន្ធ resonance ជាច្រើនដែលចែកចាយ និងស្ថេរភាពនៃបន្ទុកអវិជ្ជមានលើអាតូមហ្វ្លូរីន 6 ដែលជាធាតុអេឡិចត្រូនិច្រើនបំផុតនៅក្នុងតារាងតាមកាលកំណត់។

នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃទឹកអាស៊ីត អាស៊ីតនេះមានតម្លៃមុខងារអាស៊ីត Hammett រវាង -21 និង -24 ដែលមានន័យថាអាស៊ីតនេះមានចន្លោះពី 10 9 ទៅ 10 12 ដងច្រើនជាងអាស៊ីតស៊ុលហ្វួរីតសុទ្ធ (ចងចាំមុខងារអាស៊ីតរបស់ Hammett គឺជាមុខងារលោការីត ដូច្នេះ ការផ្លាស់ប្តូរនីមួយៗនៃឯកតាមួយមានន័យថាការផ្លាស់ប្តូរនៃលំដាប់នៃរ៉ិចទ័រមួយ) ។

បញ្ជីនៃ superacids ផ្សេងទៀត។

  • អាស៊ីត Triflic ឬអាស៊ីត trifluoromethanesulfonic (CF 3 SO 3 H)
  • អាស៊ីត fluorosulfonic (FSO 3 H)
  • អាស៊ីតវេទមន្ត (SbF5)-FSO 3 H

ឯកសារយោង

Brønsted-Lowry Superacids និងមុខងារអាស៊ីត Hammett ។ (ឆ្នាំ 2021 ថ្ងៃទី 4 ខែតុលា) ។ https://chem.libretexts.org/@go/page/154234

Chang, R. (2021) ។ គីមីវិទ្យា ( ទី ១១ ) ។ MCGRAW HILL EDUCATION ។

Farrell, I. (2021, ថ្ងៃទី 21 ខែតុលា)។ តើអ្វីជាអាស៊ីតខ្លាំងបំផុតនៅលើពិភពលោក? ការអប់រំ CSR ។ https://edu.rsc.org/everyday-chemistry/whats-the-strongest-acid-in-the-world/4014526.article

Ganninger, D. (2020, តុលា 26)។ អាស៊ីតខ្លាំងបំផុតនៅលើពិភពលោក – ចំហុយចំណេះដឹង ។ មធ្យម។ https://medium.com/knowledge-stew/the-strongest-acid-in-the-world-eb7700770b78#:%7E:text=Fluoroantimonic%20acid%20is%20the%20strongest,a%20host%20of%20other% 20 សារធាតុ

SciShow ។ (ឆ្នាំ 2016 ថ្ងៃទី 19 ខែធ្នូ) ។ អាស៊ីតខ្លាំងបំផុតនៅលើពិភពលោក [វីដេអូ] ។ យូធូប។ https://www.youtube.com/watch?v=cbN37yRV-ZY