플루오로안티몬산
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| 일반적인 성질 | |
|---|---|
| IUPAC 이름 | Fluoronium Antimonyhexafluoride |
| 화학식 | H2F·SbF6 |
| CAS 번호 | 16950-06-4 |
| PubChem | 6337100 |
| ChemSpider | 21241496 |
| 물리적 성질 | |
| 상태 | 액체 |
| 분자량 | 236.76 g/mol |
| 밀도 | 2.885 g/cm3 |
| 형태 | 무색 |
| 열화학적 성질 | |
| 안전성 | |
플루오로안티몬산 또는 플루오르안티모닉산은 화학식이 H2FSbF6인 이온화된 액체이다. 수소화 헬륨 이온을 제외한 지구상에서 가장 강력한 초강산으로 알려져있으며, 거의 모든 종류의 유기화합물과 반응한다.
화학적 성질
플루오로안티몬산은 거의 모든 종류의 유기화합물을 수소 기체와 탄소 양이온으로 탈 수소화 시켜버릴 만큼 강력하다. 다음 화학식은 플루오로안티몬산의 양성자가 이소뷰테인을 수소 기체와 이소뷰틸 양이온으로, 네오펜테인을 메테인과 이소뷰틸 양이온으로 탈수소화 시켜 분해하는 과정이다.
- (CH3)3CH + H+ → (CH3)3C+ + H2
- (CH3)4C + H+ → (CH3)3C+ + CH4
용액에 포함된 플루오로늄 양이온에 의해 순수한 플루오로안티몬산 용액은 Hammet산도함수 -28의 매우 강한 산성도를 나타내는데, 이는 순수 황산보다 2*1020배 더 강력하며 위에서 언급한 수소화 헬륨 이온(-63)에 이어 두 번째로 높은 산성도이다.
| 이름(화학식) | H0 |
|---|---|
| 수소화 헬륨 이온(HeH+) | -63 |
| 플루오로안티몬산(H2F·SbF6) | -28 |
| 마법산(HSO3F·SbF5) | -23 |
| 카보레인산(H(CHB11Cl11) | -18 |
| 플루오로술폰산(HSO3F) | -15.1 |
| 삼플루오르화메테인술폰산(CF3HSO3) | -14.9 |
| 과염소산(HClO4) | -13 |
| 클로로술폰산(HSO3Cl) | -12.78 |
| 황산(H2SO4) | -12 |
| 플루오린화수소산(HF) | -11 |
생성
플루오린화 수소와 오플루오린화 안티모니가 2:1의 비율로 반응하여 생성된다. 각각의 반응식은 다음과 같다.
- 2HF ⇄ H2F+ + F-
- F- + SbF5 → SbF6-
전체적인 반응식은 아래와 같다.
- 2HF + SbF5 ⇄ H2F+ + SbF6-
생성물이 안정하지 않아 전체적인 반응이 발열성이다.
반응시 플루오린화수소의 비공유 전자쌍에 자유 양성자가 달라붙어 플루오로늄 양이온을 형성한다. 플루오로안티몬산의 산성도가 매우 강한 원인은 이때문이다.
부산물로 내놓는 SbF6− 음이온은 SbF5의 짝염기로, 염기성이 매우 약하기 때문에 플루오로늄의 강한 산성도에 영향을 주지 않는다. 매우 약한 친핵체이기도 하다.
용도
안전성
- 용액에 포함된 안티모니는 중금속이며 사람에게 독성이 있다.
- 절대로 수분이 포함된 용매를 사용하여 플루오로안티몬산을 희석시키면 안 된다. 물과 닿으면 매우 강하게 폭발하여 매우 부식성인 플루오린화 수소 기체를 다량 방출시키기 때문에, 이러한 행동을 하는 것은 명백한 자살행위나 다름없다. 반드시 순도100% 액체 플루오린화 수소산만을 희석 용매로 사용해야 한다.
- 보관할 때에는 플루오린계 초강산에도 녹지 않는 테플론 용기 등에 보관한다.