HometrGüçlü asitler, süper asitler ve dünyadaki en güçlü asit

Güçlü asitler, süper asitler ve dünyadaki en güçlü asit

Asitler, birçok insanın düşündüğünden çok daha yaygın maddelerdir. Yediğimiz yiyeceklerden, içtiğimiz sıvılara, cihazlarımıza güç sağlayan pillere ve daha fazlasına kadar her yerde bulunurlar. Asitler, her yerde bulunmalarının yanı sıra, özellikleri açısından da çok çeşitlidir; bunların en önemlisi, bu arada ve tam olarak asitlikleridir. İlerleyen bölümlerde asit kavramını farklı açılardan inceleyeceğiz, kuvvetli asitlerin ne olduğunu tanımlayacağız ve bilimin bildiği en güçlü asitlerin örneklerini de göreceğiz.

Asit nedir?

Asit ve bazların birkaç farklı kavramı vardır. Hem Arrhenius’a hem de Bromsted ve Lowry’ye göre asit, çözeltide proton (H + iyonları ) salma yeteneğine sahip herhangi bir kimyasal maddedir . Bu kavram asit olarak kabul ettiğimiz bileşiklerin büyük çoğunluğu için uygun olsa da, asit gibi davranan ve asidik pH’ta çözeltiler üreten ancak buna rağmen hidrojen katyonu bile olmayan diğer maddeler için yetersizdir. içlerinde yapısı.

Yukarıdakilerin ışığında, en geniş ve en kabul edilen asit kavramı Lewis asitleridir; buna göre asit, bir parça başına bir çift elektron alabilen (genellikle tamamlanmamış bir oktete sahip) elektron eksikliği olan herhangi bir kimyasal maddedir. baz , böylece bir datif veya koordinat kovalent bağı oluşturur. Bu kavram, asitler ve bazlar kavramını alışık olduğumuz sulu çözeltilerin ötesine genişletmemize izin verdiği için diğerlerinden çok daha geneldir.

Asitlik nasıl ölçülür?

Kuvvetli ve zayıf asitlerden bahsetmek istiyorsak, asitlerin göreli kuvvetini ölçmenin bir yolunu bulmalıyız, yani karşılaştırmak için asitliklerini ölçebilmeliyiz. Sulu çözeltilerde asitlik, protonların su moleküllerine doğrudan bağışlanması yoluyla çözeltide hidronyum iyonları üretme yeteneği açısından ölçülür:

Güçlü asitler, süper asitler ve dünyadaki en güçlü asit

veya ikinci bir su molekülüne bir proton kaybını üreten su moleküllerinin koordinasyonu ile:

Güçlü asitler, süper asitler ve dünyadaki en güçlü asit

Her iki durumda da bunlar , asit ayrışma sabiti veya asitlik sabiti ( Ka ) olarak adlandırılan bir iyonik denge sabiti ile ilişkili tersinir reaksiyonlardır . Bu sabitin değeri veya pKa olarak adlandırılan negatif logaritması genellikle bir asidin asitliğinin bir ölçüsü olarak kullanılır. Bu anlamda, asitlik sabitinin değeri ne kadar yüksekse (veya pKa değeri ne kadar düşükse ), bir asit o kadar güçlü olacaktır ve bunun tersi de geçerlidir.

Asitlik derecesini ölçmenin benzer, ancak biraz daha doğrudan başka bir yolu, farklı asitlerin çözeltilerinin pH’ını deneysel olarak ölçmektir, ancak aynı molar konsantrasyona sahiptir. pH ne kadar düşükse, madde o kadar asidiktir.

Süper asitlerin asitliği

Yukarıdaki asitliği ölçme yöntemleri, sulu çözeltilerdeki asitler için uygun olsa da, asitlerin diğer çözücülerde (özellikle aprotik veya hidrojen olmayan çözücüler) veya saf asitler dışında pek çoğunda çözündüğü durumlar için yararlı değildir. Ek olarak, su ve diğer çözücüler, belirli bir asitlik seviyesinden sonra tüm asitlerin çözelti içinde aynı şekilde davranmasına neden olan asit dengeleme etkisine sahiptir.

Sulu çözeltideki tüm güçlü asitlerin aynı asitliğe sahip olması şeklindeki bu zorluğun üstesinden gelmek için, asitliği ölçmenin başka yolları da geliştirilmiştir. Topluca bunlara asitlik fonksiyonları denir ve en yaygın olanı Hammett veya H 0 asitlik fonksiyonudur . Bu işlev, kavram olarak pH’a benzer ve bir Bromsted asidinin 2,4,6-trinitroanilin gibi çok zayıf bir jenerik bazı protonlama yeteneğini temsil eder ve şu şekilde verilir:

Hammett asitlik fonksiyonu

Bu durumda pK HB+ , zayıf bazın eşlenik asidinin saf asit içinde çözündüğündeki asitlik sabitinin negatif logaritmasıdır, [B] protonlanmamış bazın molar konsantrasyonu ve [HB + ] konsantrasyonudur. konjuge asidi. H 0 değeri ne kadar düşükse , asitlik o kadar yüksek olur. Referans olarak, sülfürik asit -12 Hammett fonksiyon değerine sahiptir.

güçlü asitler ve zayıf asitler

Kuvvetli asitler, sulu çözeltide tamamen ayrışanlar olarak kabul edilir. Başka bir deyişle, suda ayrışmanın geri dönüşü olmayan bir süreç olduğu maddelerdir. Öte yandan, zayıf asitler, suda tamamen ayrışmayan asitlerdir, çünkü ayrışmaları tersine çevrilebilir ve kendileriyle ilişkili nispeten düşük bir asitlik sabitine sahiptirler.

Süper Asitler

Güçlü asitlere ek olarak, süper asitler de vardır. Bunların hepsi saf sülfürik asitten daha güçlü olan asitlerdir. Bu asitler o kadar kuvvetlidir ki normalde nötr olduğunu düşündüğümüz maddeleri bile protonlayabilirler ve hatta diğer kuvvetli asitleri protonlayabilirler.

Yaygın güçlü asitlerin listesi

En yaygın güçlü asitler şunlardır:

  • Sülfürik asit (H 2S04 , sadece ilk ayrışma)
  • Nitrik asit (HNO 3 )
  • Perklorik asit (HClO 4 )
  • Hidroklorik asit (HCl)
  • Hidroiyodik asit (HI)
  • Hidrobromik asit (HBr)
  • Trifloroasetik asit (CF 3COOH )

Birkaç ek güçlü asit örneği vardır, ancak çoğu asit zayıftır.

Floroantimonik Asit: Dünyanın En Güçlü Asidi

Bilinen en güçlü asit, HSbF 6 formülüne sahip floroantimonik asit adı verilen bir süperasittir . Antimon pentaflorürün (SbF5 ) hidrojen florür (HF) ile reaksiyona sokulmasıyla hazırlanır .

Floroantimonik asit, dünyadaki en güçlü asit.

Bu reaksiyon , periyodik tablodaki en elektronegatif element olan 6 florin atomu üzerindeki negatif yükü dağıtan ve stabilize eden çoklu rezonans yapıları nedeniyle son derece kararlı olan hekzakoordinatlı iyonu [SbF 6 – ] üretir.

Asitlik açısından, bu asidin -21 ile -24 arasında bir Hammett asitlik fonksiyonu değeri vardır, bu da bu asidin saf sülfürik asitten 10 9 ila 10 12 kat daha asidik olduğu anlamına gelir (Hammett’in asitlik fonksiyonunun logaritmik bir fonksiyon olduğunu unutmayın, yani bir birimlik her değişiklik, bir büyüklük mertebesinde bir değişiklik anlamına gelir).

Diğer süper asitlerin listesi

  • Triflik asit veya triflorometansülfonik asit ( CF3S03H )
  • Florosülfonik asit (FSO 3 H)
  • Sihirli asit (SbF5)-FSO 3 H

Referanslar

Brønsted-Lowry Süper Asitler ve Hammett Asitlik Fonksiyonu. (2021, 4 Ekim). https://chem.libretexts.org/@go/page/154234

Chang, R. (2021). Kimya ( 11. baskı). MCGRAW HILL EĞİTİMİ.

Farrell, I. (2021, 21 Ekim). Dünyadaki en güçlü asit nedir? KSS Eğitimi. https://edu.rsc.org/everyday-chemistry/whats-the-strongest-acid-in-the-world/4014526.article

Ganninger, D. (2020, 26 Ekim). Dünyadaki En Güçlü Asit – Bilgi Yahnisi . Orta. https://medium.com/knowledge-stew/the-strongest-acid-in-the-world-eb7700770b78#:%7E:text=Fluoroantimonic%20acid%20is%20the%20strongest,a%20host%20of%20other% 20 madde

Bilim Gösterisi. (2016, 19 Aralık). Dünyanın En Güçlü Asitleri [Video]. Youtube. https://www.youtube.com/watch?v=cbN37yRV-ZY

Previous article
Next article