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有趣的溶解现象——实验过程和实验结论

来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：化学作业 时间：2024/05/16 16:19:11
有趣的溶解现象——实验过程和实验结论
超酸（Superacid）
（1）概念:1966年圣诞节,美国Case Western Keserve大学,G.A.Olah教授实验室一位研究人员J.Lukas无意中将圣诞节晚会上用过的蜡烛扔进一个酸性溶液（SbF5·HSO3F）中,结果发现蜡烛很快的熔解了,促使他进一步研究,此实验溶液去做Hnmr研究,令人惊奇的是Hnmr谱图上竟出现了一个尖锐的特丁基阳离子（正碳离子）峰.这种酸能溶解饱和烃.从那时起,Olah实验室人员就给SbF5·HSO3F起个绰号叫“魔酸”（Magic acid）.现在人们习惯地将酸强度超过100% H2SO4的一个酸或酸性介质叫做超酸（或超强酸）,把SbF5·HSO3F称作魔酸.
超酸具有极强的质子化能力,极高的酸度,比一般的无机酸强106~1010倍.
(2) 超酸的主要类型:
a.布朗斯特超酸,如HF、HClO4、HSO3Cl、HSO3F和HSO3CF3等,室温下为液体,本身为酸性极强的溶剂.
b.路易斯超酸:SbF5、AsF5、TaF5和NbF5等,其中SbF5是目前已知最强的路易斯酸,可用于制备正碳离子和魔酸等共轭超酸.
c.共轭布朗斯特——路易斯超酸:包括一些由布朗斯特和路易斯酸组成的体系.如:H2SO4·SO3(H2S2O7)；H2SO4·B(OH)3；HSO3F·SbF5；HSO3F等.
d.固体超酸:硫酸处理的氧化物TiO2·H2SO4；ZrO2·H2SO4；路易斯酸处理的TiO2·SiO2等.
(3) 超酸用途:
a.非电解质成为电解质,能使很弱的碱质子化（正碳离子）
b.超酸中,解离出多卤素阳离子I2+、I3+、Br2+等
c.良好的催化剂
魔酸
HSO3F和SbF5以1：9（物质的量比）混合时,所得超酸的H=-26.5,H为酸度函数.
HSO3F·SbF5称为超酸
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