氟銻酸

氟銻酸（fluoroantimonic acid），無機化合物，化學式HSbF₆。是氫氟酸和五氟化銻反應後的產物，屬於超強酸。SbF₅能與F^-形成正八面體形陰離子SbF₆^-。氫離子能自由運動，幾乎不受束縛，因此該物質有強酸性。比純硫酸要強2×10¹⁹倍，為已知酸性最強的物質。氟銻酸屬於超強酸性體系。

基本介紹

• 中文名：氟銻酸
• 英文名：fluoroantimonic acid
• 別稱：六氟合銻酸
• 化學式：HSbF6
• 分子量：256.765
• CAS登錄號：16950-06-4
• EINECS登錄號：241-023-8
• 熔點：無固定熔點
• 沸點：無固定熔沸點
• 水溶性：易溶
• 密度：2.885 g/cm3
• 外觀：無色微黏稠的液體
• 閃點：不可燃
• 套用：裂解高級烷烴，冶煉穩定金屬等
• 安全性描述：H300, H310, H314, H330, H411
• 危險性符號：P260, P264, P273, P280, P284, P301+310
• 危險性描述：有強腐蝕性,氧化性，與水劇烈反應甚至爆炸
• 危險品運輸編號： R39/26/27    R14 

形態

氟銻酸或稱六氟銻酸、六氟合銻酸，化學式為HSbF₆，是氫氟酸和電子酸五氟化銻反應後的產物.以一比一的比例混合時成為已知最強的超強酸，實驗證明能分解碳氫化合物,產生碳正離子以及氫氣。

氫氟酸(HF)和五氟化銻(SbF₅)互相反應強烈放熱.HF會釋放質子H⁺，然後氟離子F^-會與SbF₅形成八面體型的SbF₆^-陰離子。SbF₆^-是非配位陰離子，親核性和鹼性都很弱.於是質子實際上是“裸露”在溶液中，使得混合物體系呈現超強的酸性，比純硫酸要強2×10¹⁹倍。該酸必須用特氟龍（聚四氟乙烯）材料裝盛。

圖右為氟銻酸的3D分子球棍模型。

結構

用X射線晶體學研究兩份HF-SbF5反應形成的結晶,發現化學式分別為[H2F][Sb2F11]和[H3F2][Sb2F11]，都含有Sb2F11作陰離子。據估計，Sb2F11離子的鹼性比SbF6還要弱,因此更加穩定。

酸度對照

以下的資料是以哈米特酸度函式作為依據，酸度以大負數H0值表示:

氟銻酸【1:1】(1990)(H0值= -28)

魔酸【1:1】(1974)H0值= -25)

碳硼烷酸(2004)(H0值= -18.0)

氟硫酸(1944)(H0值=-15.6)

三氟甲磺酸(1940)(H0值=-14.6)

高氯酸(H0值=-13)

純硫酸(H0值=-11.93)

註：碳硼烷酸是單一分子酸中酸性最強的酸，而非酸性最強的酸。

六氟銻酸是超強酸體系，而非化合物。

套用

氟銻酸使其幾乎可以質子化所有的有機化合物.它與異丁烷和新戊烷反應會生成相應的碳正離子:

(CH₃)₃CH + H⁺→ (CH)₃C₃ + H₂;

(CH₃)₄C + H⁺→ (CH₃)₃C + CH₄

1、使某些很難質子化的物質(如高氯酸）質子化，進一步製備含有-ClO3基團的有機物：

HClO₄ + H⁺ ==== [H₂ClO₄]⁺

[H2ClO4]+ +H+ ====[ClO3]++ [H3O]+

C6H6 + [ClO3]+ ==== [C6H6ClO3]+

[C6H6ClO3]+ - H+ ====C6H5ClO3

2、使高級烷烴質子化，催化烷烴裂解：

(CH3)3CH + H → (CH3)3C + H2;

(CH3)4C + H → (CH3)3C + CH4

3、含有羥基的有機物(如醇、酚、羧酸等)質子化，進一步脫羥基化。

R-OH + 2H = R+(碳正離子) + [H₃O]⁺

4、強氧化劑：Sb(Ⅵ)氟化物例如SbF₆具有很強的氧化性，能夠氧化多種金屬及還原劑。

5，配位性：Au+HSbF₆Au³⁺+Sb³⁺+HF

要注意的是，氟銻酸是無水體系，當氟銻酸與大量水混合時發生強烈反應，氫離子（質子）被中和生成水合氫離子，不再具有超酸性。

反應方程式：H⁺+H₂O=H₃O⁺

危險性

氟銻酸會與水發生強烈反應甚至爆炸，若溶劑為水，則與其他酸的強度無法區分。 盛氟銻酸的容器必須用特氟龍（即聚四氟乙烯）的材料盛裝，其他塑膠會被嚴重腐蝕。

性狀：

1、沸點：無（注意，混合物無固定沸點）

2、熔點：無（注意，混合物無固定熔點）

3、氟銻酸中均不含水，SbF₅為溶劑，H2SbF7及HF是溶質。故氟銻酸均為無色油狀液體。

4、氧化性：因為其中含有五價銻，所以氧化性非常強。