какая кислота тяжелее серная или соляная

Серная и соляная кислоты: какая сильнее?

Кислоты – это сложные вещества, которые состоят из одного или нескольких атомов водорода и кислотного остатка. Они обладают химическими свойствами, характерными для всего класса: реагирование с металлами с выделением водорода, взаимодействие с основаниями с образованием солей и способность изменять цвет индикаторов (окрашивание лакмусовой бумаги в красный цвет).

Эти реагенты являются электролитами и могут диссоциировать в водных растворах на катионы водорода и анионы кислотного остатка. Если соединение почти полностью диссоциирует, оно считается сильным.

Понятие силы определяет степень диссоциации реактива. Она выражается в процентах и является отношением диссоциированных молекул к сумме диссоциированных и недиссоциированных. Если вещество разбавлять водой, оно слабеет – водород образует химические связи между молекулами воды и кислоты, из-за чего его способность отделяться от основания уменьшается.

Самые сильные реагенты

Эталоном крепости кислот считается концентрированная серная (H₂SO₄) – она является более сильной, чем соляная. Значительным показателем кислотности и способностью взаимодействовать с большинством оснований и металлов также отличаются бромоводородная, йодоводородная и азотная кислоты.

Но в настоящее время существуют суперкислоты – вещества, обладающие даже большей кислотностью, чем у эталона. Значение таких реактивов определяется их свойством придавать положительный заряд любым основаниям.

Большим показателем кислотности, чем у H₂SO₄, обладает и органическая трифторметансульфокислота. При нормальных условиях ее физико-химические свойства также проявляют стабильность.

В чем опасность H₂SO₄?

Это соединение без цвета и запаха, получаемое путем сжигания серы или богатых ею руд, последующим окислением сернистого газа в безводный серный и его поглощением водой.

Реагент растворяется в воде в любых соотношениях и при этом выделяет значительное количество тепла. Поэтому во избежание разбрызгивания необходимо приливать данный реактив в воду, а не наоборот.

Соединение разрушающе действует на животные и растительные ткани, поглощая из них жидкость и вызывая их обугливание. Оно способно растворять большинство металлов с образованием сернокислых солей, но слабо воздействует на свинец. За короткое время сжигает хлопок, сахар, шерстяные и деревянные материалы. Вызывает очень глубокие ожоги кожных покровов и слизистых оболочек.

В чем хранят серную кислоту?

Реактив можно хранить в стеклянных тарах, так как он не проявляет агрессивного воздействия по отношению к стеклу. Соединение также не взаимодействует с керамикой, поэтому тары большого объема для хранения данного материала имеют внутреннее керамическое покрытие.

Также реагент может храниться в полиэтиленовых емкостях с пластиковыми крышками, а транспортироваться в стальных цистернах с антикоррозионным покрытием.

Хранить реактив необходимо отдельно от карбидов, металлических порошков, солей хлорноватой, азотной и пикриновой кислот. При контакте с горючими материалами он может привести к пожару. При тушении нельзя использовать воду, только золу или песок. При работе с реагентом необходимо применять защитные средства.

Источник

Серная и соляная кислоты: какая сильнее

Кислоты — это сложные вещества, которые состоят из одного или нескольких атомов водорода и кислотного остатка. Они обладают химическими свойствами, характерными для всего класса: реагирование с металлами с выделением водорода, взаимодействие с основаниями с образованием солей и способность изменять цвет индикаторов (окрашивание лакмусовой бумаги в красный цвет).

Эти реагенты являются электролитами и могут диссоциировать в водных растворах на катионы водорода и анионы кислотного остатка. Если соединение почти полностью диссоциирует, оно считается сильным.

Понятие силы определяет степень диссоциации реактива. Она выражается в процентах и является отношением диссоциированных молекул к сумме диссоциированных и недиссоциированных. Если вещество разбавлять водой, оно слабеет – водород образует химические связи между молекулами воды и кислоты, из-за чего его способность отделяться от основания уменьшается.

Самые сильные реагенты

Эталоном крепости кислот считается концентрированная серная (H2SO4) — она является более сильной, чем соляная. Значительным показателем кислотности и способностью взаимодействовать с большинством оснований и металлов также отличаются бромоводородная, йодоводородная и азотная кислоты.

Но в настоящее время существуют суперкислоты — вещества, обладающие даже большей кислотностью, чем у эталона. Значение таких реактивов определяется их свойством придавать положительный заряд любым основаниям.

Самая сильная кислота — карборановая — примерно в миллион раз сильнее концентрированной H2SO4, но при этом не проявляет агрессивного воздействия на другие вещества и может храниться в стеклянных емкостях, так как является очень стабильным соединением.

Большим показателем кислотности, чем у H2SO4, обладает и органическая трифторметансульфокислота. При нормальных условиях ее физико-химические свойства также проявляют стабильность.

В чем опасность H2SO4

Это соединение без цвета и запаха, получаемое путем сжигания серы или богатых ею руд, последующим окислением сернистого газа в безводный серный и его поглощением водой.

Реагент растворяется в воде в любых соотношениях и при этом выделяет значительное количество тепла. Поэтому во избежание разбрызгивания необходимо приливать данный реактив в воду, а не наоборот.

Соединение разрушающе действует на животные и растительные ткани, поглощая из них жидкость и вызывая их обугливание. Оно способно растворять большинство металлов с образованием сернокислых солей, но слабо воздействует на свинец. За короткое время сжигает хлопок, сахар, шерстяные и деревянные материалы. Вызывает очень глубокие ожоги кожных покровов и слизистых оболочек.

В чем хранят серную кислоту

Реактив можно хранить в стеклянных тарах, так как он не проявляет агрессивного воздействия по отношению к стеклу. Соединение также не взаимодействует с керамикой, поэтому тары большого объема для хранения данного материала имеют внутреннее керамическое покрытие.

Также реагент может храниться в полиэтиленовых емкостях с пластиковыми крышками, а транспортироваться в стальных цистернах с антикоррозионным покрытием.

Хранить реактив необходимо отдельно от карбидов, металлических порошков, солей хлорноватой, азотной и пикриновой кислот. При контакте с горючими материалами он может привести к пожару. При тушении нельзя использовать воду, только золу или песок. При работе с реагентом необходимо применять защитные средства.

Источник

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 pK_a. Это в основном отрицательный целочисленный логарифм K_a.

Чем сильнее кислота, тем ниже значения pK_a.

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).

Источник