Карборановая кислота что может растворить
СОЗДАНА САМАЯ СИЛЬНАЯ КИСЛОТА
В материалах рубрики использованы сообщения следующих изданий: «Economist», «Nature», «New Scientist» и «The Week» (Англия), «Angewandte Chemie», «Bild der Wissenschaft» и «Max Planck Forschung» (Германия), «Antiquity», «Deseret Morning News» и «Lighting Design + Application» (США), «Science et Vie» и «Sciences et Avenir» (Франция), а также информация из Интернета.
В университете Калифорнии (США) при участии сотрудников Института катализа со РАН (Новосибирск) создана кислота, которая в миллион раз сильнее концентрированной серной кислоты. Парадокс заключается в том, что новая кислота совершенно не агрессивна по отношению к материалам.
Сверхсильная кислота не просто новое вещество, вызывающее восторг его творцов, она может быть весьма полезной с практической точки зрения. Это соединение открывает возможность синтеза «кислотных» органических молекул: соединений с добавленным к ним атомом водорода. «Кислотные» соединения на очень короткое время образуются при переваривании пищи, нефтепереработке и производстве лекарств. Карборановая кислота может быть использована для более тщательного изучения этих неуловимых веществ и даже выступать в качестве эффективного катализатора в химической промышленности.
А пока в планах исследователей использовать полученную кислоту для присоединения водорода к атомам инертного газа ксенона. Зачем? Просто это очень заманчивая задача: заставить суперкислоту прореагировать с инертным газом.
Сильнейшая в мире кислота получена в Калифорнийском Университете в Риверсайде (University of California, Riverside)
Она значительно крепче концентрированной серной кислоты, но не разъедает тару, а называется новое вещество карборановой кислотой
Первая суперкислота, которую можно хранить в бутылках, подобно другим кислотам, реагирует, отдавая положительно заряженный атом водорода. Но ее отрицательно заряженный остаток настолько стабилен, что ни в какие другие химические реакции больше не вступает, тогда как эта вторичная реактивность и является обычно причиной коррозивности кислот. Так, например, плавиковая кислота (она еще называется гидрофторовой кислотой) разъедает стекло, которое в основном состоит из диоксида кремния. А происходит это потому, что ион фтора атакует кремний, а водород соединяется с кислородом. Формула новой – карборановой — кислоты H(CHB11Cl11), т.е. у нее один атом водорода, протон, который отдается с легкостью, обусловливая тем самым кислотную силу. Кислотность этого соединения в 100 триллионов раз выше, чем у обычной водопроводной воды.
Остающаяся после отщепления положительного водорода углеродно-борная или карборановая часть молекулы содержит, кроме 11 атомов хлора, 11 атомов бора и углерод, образующие фигуру под названием икозаэдрон. По словам одного из создателей новой кислоты Кристофера Рида (Christopher Reed), такая конфигурация является наиболее стабильной химической группировкой, и этим объясняется некоррозивность карборановой кислоты. Идея ее синтеза родилась из фантазий о новых веществах, «о молекулах, никогда прежде не создаваемых» – сказал калифорнийский исследователь в интервью службе новостей Nature. Но то, что получилось, может иметь и практическое применение, например, при необходимости окисления органических молекул. Но Рид и его соавторы по статье о карборановой кислоте в международной версии немецкого журнала Angewandte Chemie (Int.) остаются приверженцами эксперимента ради эксперимента: они намерены окислить карборановой кислотой атомы инертного газа ксенона, «просто потому, что этого еще никто никогда не делал».
8 сильнейших кислот, известных нам
Что делает кислоту сильной или слабой? Чтобы ответить на этот вопрос, нам сначала нужно взглянуть на определение кислоты. Это химическое соединение, которое принимает электроны и / или отдает (диссоциирует) ионы водорода, также известные как протоны.
Следовательно, уровни кислотности кислоты зависят от ее способности диссоциировать ионы водорода, т.е. чем больше число ионов водорода, продуцируемых кислотой в растворе, тем более кислым он является. Теперь, прежде чем мы перейдем к списку сильнейших кислот на Земле, есть определенные термины и определения, с которыми вам необходимо ознакомиться.
Это подводит нас к другому связанному и важному показателю кислотности pKa. Это в основном отрицательный целочисленный логарифм Ka.
Чем сильнее кислота, тем ниже значения pKa.
Уксусная кислота отдает протон (в зеленом цвете) воде, чтобы произвести ион гидрония и ион ацетата. (Кислород в красном, водород в белом и углерод в черном)
Функция кислотности Гаммета: (H o) Всем нам известна шкала pH, которая обычно используется для измерения уровней кислотности или основности химических веществ, но когда речь идет о суперкислотах, она просто становится бесполезной, поскольку их уровни кислотности в миллион раз больше, чем серная и соляная кислоты.
Таким образом, чтобы измерить суперкислоты на основе их уровней кислотности, исследователи придумали функцию кислотности Гаммета. Первоначально он был предложен американским физическим химиком Луи Плаком Гаммет.
8. Серная кислота
Серная кислота (98%) на листе бумаги
Серная кислота или купорос не нуждаются в формальном введении. Он не имеет запаха, цвета и вызывает интенсивную экзотермическую реакцию при смешивании с водой. Серная кислота является важным химическим веществом, которое необходимо для многих отраслей промышленности, таких как сельское хозяйство, очистка сточных вод и нефтепереработка. Она также используется в кислотах аккумулятора и чистящих средствах.
Она также играет важную роль в изучении кислот в целом. Серная кислота служит базовым эталоном для сравнения уровней кислотности суперкислот или кислот. Хотя существует несколько способов получения серной кислоты, обычно используют контактный процесс и влажный процесс серной кислоты.
H 2 SO 4 может нанести значительный ущерб коже человека при прямом контакте. Это также очень разъедает многие металлы. Химическое вещество гораздо более агрессивно и опасно, когда присутствует в высокой концентрации, благодаря своим превосходным окислительным и дегидратирующим свойствам.
7. Соляная кислота
Подобно серной кислоте, соляная кислота также является важным химическим веществом, которое широко используется в лабораториях и различных отраслях промышленности. Соляная кислота была обнаружена где-то около 800 г. н.э. иранским ученым-эрудитом по имени Джабир ибн Хайян.
Те, кто задаются вопросом, почему соляная кислота сильнее серной кислоты, несмотря на то, что последняя является контрольной точкой для суперкислот, причина этого заключается в том, что серная кислота является дипротоновой кислотой, которая обычно не полностью диссоциирует.
Другими словами, HCl сильнее серной кислоты, поскольку ее ионы водорода (HCl) легко отделяются от хлорида по сравнению с сульфат-ионом из серной кислоты. Так или иначе, соляная кислота в основном используется в тяжелой промышленности для удаления ржавчины с железа и стали перед дальнейшей обработкой. Кроме того, это жизненно важный компонент в производстве органических (винилхлорид используется для ПВХ) и многих неорганических соединений.
6. Трифторметансульфоновая кислота
Трифликовая кислота используется во многих протонированиях и титрованиях (количественный анализ химического состава). Важная причина, по которой трифликовая кислота является предпочтительной в определенных случаях, заключается в том, что она не сульфонирует другие вещества, что характерно для хлорсульфоновой кислоты и серной кислоты.
Излишне говорить, что это чрезвычайно опасно. Любой контакт кожи с кислотой может вызвать серьезные ожоги и может привести к незначительному повреждению тканей. Это может также вызвать отек легких и судороги и другие критические условия при вдыхании.
5. Фторсульфоновая кислота
Фторосерная кислота или серно-фтористоводородная кислота (официальное название) является второй сильнейшей однокомпонентной кислотой, доступной сегодня. Это желтый на вид и, конечно, очень едкий / токсичный. HSO 3 F обычно получают путем взаимодействия фтористого водорода с триоксидом серы, и в сочетании с пентафторидом сурьмы он образует «волшебную кислоту», гораздо более сильную кислоту и протонирующий агент.
Кислота может быть использована для алкилирования углеводородов (с алкенами) и изомеризации алканов, а также для травления стекла (художественное стекло). Это обычный фторирующий агент в лабораториях.
4. Хлорная кислота
Хлорная кислота является одной из самых сильных кислот Бренстеда-Лоури, которые обладают сильными окислительными свойствами и обладают высокой коррозионной активностью. Традиционно ее получают обработкой перхлората натрия соляной кислотой (HCl), которая также создает хлорид натрия.
NaClO4 + HCl → NaCl + HClO4
В отличие от других кислот, хлорная кислота не подвержена гидролизу. Это также одна из самых регулируемых кислот в мире. Еще в 1947 году в Лос-Анджелесе, штат Калифорния, около 150 человек получили ранения и 17 человек погибли в результате химического взрыва, в котором содержалось почти 75% хлорной кислоты (по объему) и 25% ангидрида уксусной кислоты. Также было повреждено более 250 близлежащих зданий и транспортных средств.
Несмотря на взрывную природу, хлорная кислота широко используется и даже предпочтительна в некоторых типах синтеза. Это также важный компонент перхлората аммония, который используется в современном ракетном топливе.
3. Фторированная карборановая кислота
Общая структура карбоновой кислоты
Одним из таких членов этой группы является фторированная карборановая кислота. Хотя о существовании такого химического вещества первоначально сообщалось в 2007 году, исследователи смогли в полной мере изучить его природу только в 2013 году. До его открытия корона сильнейшей кислоты Бренстеда перешла к сильно хлорированной версии этого семейства суперкислот.
Фторированный карборан является единственной известной кислотой, которая может протонировать (переносить ион водорода) диоксид углерода с образованием катионов, соединенных водородом. В отличие от этого, CO 2 не подвергается какой-либо заметной протонации при обработке другими суперкислотами, такими как магическая кислота и HF-SbF5.
2. Волшебная кислота
FSO 3 H · SbF 5, наиболее известный как магическая кислота, получают смешением фторсерной кислоты и пентафторида сурьмы в молярном соотношении 1: 1. Эта сверхкислотная система была впервые разработана в 1966 году исследователями из лаборатории Джорджа Олаха, Университета Case Western Reserve в Огайо.
Его довольно причудливое название было установлено после официального события в 1966 году, когда сотрудник лаборатории Олаха продемонстрировал протонирование углеводородов, в котором парафиновая свеча «волшебным образом» растворилась и превратилась в раствор трет-бутильного катиона после того, как она была помещена в то, что сейчас известно как волшебная кислота.
Хотя Волшебная кислота обычно используется для стабилизации ионов углерода в растворах, она имеет несколько других важных промышленных применений. Например, он может ускорить изомеризацию насыщенных углеводородов и даже протоната метана, ксенона и галогенов, которые все являются слабыми основаниями.
1. Фтороантимоновая кислота
Фторантимоновая кислота является, пожалуй, самой сильной из всех известных суперкислот, основанных на значениях функции кислотности Гаммета. Его получают путем смешивания фтористого водорода с пентафторидом сурьмы, как правило, в соотношении 2: 1. Эта реакция носит экзотермический характер.
Этот суперкислота имеет несколько важных применений в химическом машиностроении и нефтехимической промышленности. Например, его можно использовать для отделения метана и Н 2 от неопентана и изобутана (оба алкана) соответственно.
Неудивительно, что H 2 FSbF 6 чрезвычайно агрессивен и может подвергаться сильному гидролизу при контакте с водой. Как и большинство суперкислот, фторантимоновая кислота может питаться прямо через стекло, поэтому она должна храниться в контейнерах из политетрафторэтилена.
Теперь, большинство из вас, возможно, наткнулись на карбоновые кислоты (либо хлорированная карбоновая кислота, либо фторированная карборановая кислота), когда искали «самые сильные кислоты в мире». Ну, технически они верны, так как карбоновые кислоты являются самыми сильными известными однокомпонентными кислотами на Земле, гораздо более кислыми, чем подобные хлорной и трифликовой кислотам (фтороантимоновая кислота на самом деле является смешанной кислотой).
Какая кислота самая ядовитая и опасная для здоровья человека♻
Многих людей интересует, какая самая сильная кислота в мире? Всегда было много споров. Звание «самой сильной кислоты» получали разные соединения. В современной химии есть новые продукты с более интенсивными свойствами, однако существуют органические соединения, представляющие опасность для любого живого организма. Какие кислоты есть в организме человека?
Кислота – сложное химическое соединение, в составе которого находятся атомы водорода, подверженные замещению атомами металла и кислотный остаток.
Подобные продукты обладают разными свойствами и зависят от состава. Кислоты хорошо контактируют с металлами, основаниями, способны изменять цвет индикаторов.
По наличию в соединении атомов кислорода входящих в состав, разделяют на кислородные и бескислородные. В присутствии воды кислота «делится» атомами водорода в меньшей степени. Это происходит из-за образования собственной связи водородом между молекулами соединения и воды, поэтому он плохо отделяется от основания.
По количеству атомов водорода кислоты делятся на одноосновные, двухосновные и трехосновные.
Виды кислот (список)
Какое соединение считается сильным? Однозначного ответа на подобный вопрос нет. Есть суперкислоты, способные разрушить серьезные соединения.
Большая редкость, поскольку производится искусственным путем в закрытых лабораториях. Точная информация об этом продукте отсутствует, доказано, что раствор в концентрации пятидесяти процентов в миллион раз опаснее серной кислоты (тоже не слабой).
Карборановая кислота (самая опасная)
Соединение считается более сильным из тех продуктов, хранение которых допустимо в специфических емкостях. Подобная едкая кислота сильнее, чем серная. Вещество растворяет металлы и стекло. Соединение создано совместными усилиями ученых из США и России.
Эта кислота считается сильной за счет легкого отделения водородных атомов. Остающийся ион имеет отрицательный заряд и высокую стабильность, за счет чего вступает в повторную реакцию. Токсическое вещество не является теорией, используют в качестве катализатора в реакциях.
Плавиковая кислота
Фтористый водород относят к еще одному сильному соединению. Выпускается в форме растворов с разной концентрацией. У продукта отсутствует цвет, при взаимодействии с водой выделяется тепло. Токсин разрушает стекло, металл, не контактирует с парафином.
Перевозят в полиэтилене. Плавиковая кислота опасна для человека, вызывает наркотическое состояние, нарушение кровообращения, проблемы с дыхательной системой. Соединение способно испаряться. Пары также обладают ядовитыми свойствами, способны раздражать слизистые оболочки и кожные покровы. Быстро всасывается через эпидермис и вызывает мутации.
Серная кислота
Отравление опасно не только при проникновении элемента внутрь организма, но и при вдыхании паров. Серную кислоту получают несколькими способами.
Жидкость с большой концентрацией при взаимодействии с металлическими предметами, окисляет их, переходит в диоксид серы.
Соляная кислота
Едкая кислота, в малом количестве образующаяся в желудке человека. Однако соединение, полученное химическим путем является опасным для живого организма. При контакте с кожными покровами наносит серьёзные ожоги, большую опасность представляет при попадании в глаза.
Отравиться возможно парами соляной кислоты, при открытии емкости с веществом происходит образование токсичного газа, раздражающего слизистые глаз и органы дыхания.
Азотная
Относится к веществам третьего класса опасности. Пары несут вред для дыхательных путей и легких, образуются под действием повышенной температуры. На коже жидкость провоцирует развитие долго заживающих ран.
Азотная кислота используется в промышленных процессах, присутствует в удобрениях. Однако при работе с ней необходима осторожность. Не вступает в реакции со стеклом, поэтому хранится в нем.
Сильные органические кислоты в мире
Существуют опасные кислоты не только химического, но и органического происхождения. Они также несут негативные последствия для здоровья.
Муравьиная кислота
Одноосновная кислота, не имеет цвета, хорошо растворима в ацетоне и перемешивается с водой. Опасна при повышенной концентрации, при попадании на кожу разъедает ткани, оставляет сильные ожоги. В состоянии газа воздействует на слизистые оболочки глаз и дыхательные пути. При попадании внутрь провоцирует серьезное отравление с неблагоприятными последствиями.
Уксусная
Опасное соединение, применяемое в быту. Хорошо контактирует с водой, что снижает ее концентрацию. При попадании внутрь вызывает сильные ожоги внутренних органов, пары неблагоприятно влияют на слизистые оболочки, раздражая их. В высокой концентрации приводит к серьезным ожогам, вплоть до некроза тканей. Требуется немедленная госпитализация при передозировке уксусной кислотой.
Синильная
Опасное и ядовитое вещество. Присутствует в косточках некоторых ягод. При вдыхании в небольшом количестве вызывает нарушение дыхания, головную боль и другие неприятные симптомы.
При проникновении внутрь в большом количестве приводит к быстрой смерти человека из-за паралича дыхательного центра. Если произошло отравлении солями синильной кислоты требуется быстрое введение антидота и доставка в медицинское учреждение.
Самая сильная кислота в мире
Звание одной из сильной и агрессивной кислоты в мире принадлежит карборановой. Это соединение появилось путем экспериментов ученых с целью создать что-то устойчивое.
Она сильнее серной, но не имеет той агрессивности, как у нее. В состав соединения входят одиннадцать атомов брома и столько же атомов хлора. В пространстве молекула приобретает форму правильного многогранника – икосаэдра.
Благодаря подобному расположению атомов соединение обладает высокой устойчивостью.
Такая кислота способна на реакцию с самыми «упрямыми» газами – инертными. Ученые пытаются добиться реакции с ксеноном. Наиболее сильная кислота принесла успех многих профессорам, однако исследования продолжаются.
Количество кислоты, способной спровоцировать отравление, зависит от возраста человека, его физического состояния, иммунной системы, способности организма к сопротивлению вредным веществам. У детей отравление развивается быстрее, чем у взрослых из-за ускоренного обмена веществ. Точную дозировку способен установить медицинский работник.
Симптомы отравления кислотой
Как проявляется отравление кислотой? В зависимости от вида соединения возможно развитие разных симптомов. Однако для всех отравлений характерно наличие одинаковых проявлений.
При появлении одного из признаков требуется немедленно вызвать бригаду скорой помощи. Жизнь и дееспособность пострадавшего зависят от быстрой реакции окружающих людей.
Лечение при отравлении ядом
До приезда врачей пострадавшему допустимо оказать первую помощь. При отравлении не обойтись без квалифицированной помощи, но некоторые действия способны облегчить состояние пациента.
Раздражение, ощущение песка в глазах, краснота — лишь небольшие неудобства при нарушенном зрении. Ученые доказали: снижение зрения в 92% случаев заканчивается слепотой.
Crystal Eyes — лучшее средство для восстановления зрения в любом возрасте.
Дальнейшее лечение проводится в отделении реанимации. Врач обследует пациента, подбирает подходящие препараты. Сопровождающему человеку необходимо рассказать доктору о произошедшем отравлении и проведенных действиях.
Процедуры:
Все препараты подбираются доктором в зависимости от состояния пациента и степени отравления. Лечение продолжают до полного восстановления пациента.
Последствия и профилактика
Отравление кислотами часто заканчивается летальным исходом. При вовремя начатом лечении возможен благоприятный прогноз, но во многих случаях человек остается инвалидом. Действие всех кислот негативно сказывается на состоянии пищеварительного тракта, страдает мозг и нервная система.
Избежать интоксикации возможно при соблюдении осторожности во время работы с кислотами. Токсичные вещества нельзя оставлять в местах, доступных для детей и животных. При использовании токсичных соединений надевают защитную одежду, глаза скрывают за очками, на руках присутствуют перчатки.
Самая страшная и опасная кислота не доступна для простого обывателя. Однако в лабораториях важно соблюдать осторожность при использовании подобных веществ. При возникновении признаков отравления, требуется срочно обратиться в медицинское учреждение.
Видео: список опасных ядов
Передозировка парами брома: первая помощь и лечение
Передозировка Донормилом 💊– возможен ли летальный исход?
Как происходит отравление синильной кислотой — симптомы и признаки
Кислородная интоксикация — симптомы и методы лечения
Отравление каплями «Нафтизин»
Похожие записи:
Вас также может заинтересовать:
Цианид калия: что это такое, влияния на человека
Сумах ядовитый: полезные свойства растения
