我们已知的地球上8种最强酸 人类已知最强酸


我们已知的地球上8种最强酸 人类已知最强酸

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什么使酸强或弱?要回答这个问题,我们首先需要看看酸的定义 。它是一种接受电子和/或提供(解离)氢离子(也称为质子)的化合物 。
因此,酸的酸度水平取决于其解离氢离子的能力,即溶液中酸产生的氢离子数量越多,酸性越强 。
现在,在我们开始列出地球上最强的酸之前,您首先需要熟悉一些特定的术语和定义 。
酸解离常数 (Ka):有时称为酸电离常数或简称酸常数,Ka 是水溶液中酸的可量化强度 。虽然 pH 值(氢的力量)指定了碱度,但任何溶液的酸度(酸解离常数)告诉我们溶液中氢离子 [H+] 或水合氢离子 [H3O+] 的浓度 。
这给我们带来了另一个相关且重要的酸度指标 pKa 。它基本上是Ka的负整数对数
pKa = -log10Ka 。
酸越强,pKa 值越低 。
乙酸乙酸向水中提供质子(绿色)以产生水合氢离子和乙酸根离子 。(红色为氧,白色为氢,黑色为碳)
哈米特酸度函数 (Ho):我们都知道 pH 值标度,它被广泛用于测量化学品的酸度或碱度水平,但是当涉及到超强酸时,它就变得毫无用处,因为它们的酸度水平是数百万倍硫酸和盐酸 。
因此,为了根据酸度水平对超强酸进行缩放,研究人员提出了哈米特酸度函数 。它最初是由美国物理化学家路易斯·普莱克·哈米特 (Louis Plack Hammett) 提出的 。
但究竟什么是超强酸?
超强度酸是酸度水平高于 100% 硫酸且哈米特酸度函数低于 -12 的酸 。在更专业的术语中,它可以定义为质子化学势高于纯硫酸中的化学势的介质 。
8. 硫酸硫酸纸上的硫酸 (98%)
化学式:H2SO4
pKa 值:-3
H0值:12
硫酸或硫酸不需要任何正式的介绍 。它无味、无色,与水混合时会产生强烈的放热反应 。它对农业、废水处理和炼油等多个行业至关重要 。硫酸还用于电池酸和清洁剂 。
它在整个酸的研究中也起着至关重要的作用 。硫酸用作比较超强酸或酸的酸度水平的碱参考 。虽然有多种生产硫酸的方法,但通常使用接触法和湿法硫酸法 。
直接接触时,H2SO4 会对人体皮肤造成广泛损害 。它对许多金属也有很强的腐蚀性 。由于其卓越的氧化和脱水性能,该化学品在高浓度存在时更具腐蚀性和危险性 。
7. 盐酸化学式:HCl
pKa 值:-5.9
与硫酸类似,盐酸也是一种重要的化学品,广泛应用于实验室和各个行业 。盐酸是在公元800年左右由一位名叫贾比尔·伊本·海扬 (Jabir ibn Hayyan) 的伊朗博士发现的 。
那些想知道为什么盐酸比硫酸强的人,尽管后者是超强酸的参考点,这是因为硫酸是二质酸,通常不会完全理解 。
换句话说,HCl 比硫酸强,因为与硫酸中的硫酸根离子相比,它的 (HCl) 氢离子更容易从氯离子中分离出来 。
【我们已知的地球上8种最强酸 人类已知最强酸】无论如何,盐酸主要用于重工业以及在进一步加工之前去除钢铁上的锈迹 。此外,它还是生产有机(用于 PVC 氯乙烯)和许多无机化合物的重要组成部分 。
6. 三氟甲磺酸化学式:CF3SO3H
pKa 值:-14.7
三氟甲磺酸,最常称为三氟甲磺酸,由英国化学家 Robert Haszeldine 于 1954 年首次合成/发现 。它以其卓越的化学和热稳定性而闻名 。硝酸和高氯酸等其他强酸容易氧化,而三氟甲磺酸则不然 。
三氟甲磺酸用于许多质子化和滴定(化学成分的定量分析) 。在某些情况下优选三氟甲磺酸的一个重要原因是它不会磺化其他物质,这在氯磺酸和硫酸中很常见 。
不用说,这是非常危险的 。任何皮肤接触酸都会导致严重的烧伤,并可能有轻微的延迟组织损伤 。吸入时,它还可能导致肺水肿和痉挛以及其他危急情况 。


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