فلوئورسولفوریک اسید

فلوئورسولفوریک اسید (سولفورو فلوریدیک اسید) یک ترکیب معدنی با فرمول شیمیایی HSO₃F است. یکی از قوی‌ترین اسیدهای قابل خرید از بازار است. فرمول HSO₃F بر رابطه آن با اسید سولفوریک، H₂SO₄ تأکید دارد. HSO₃F یک مولکول تتراهدرال است. فلوئورسولفوریک اسید یک مایع بی‌رنگ است، اگرچه نمونه‌های تجاری آن اغلب زرد هستند.

خواص شیمیایی

فلوئورسولفوریک اسید یک مایع بی‌رنگ و روان است. این ماده در حلال‌های آلی قطبی به عنوان مثال

• نیتروبنزن
• اسید استیک
• اتیل‌استات

محلول است، اما در حلال‌های غیر قطبی مانند آلکان‌ها حل‌شوندگی پایینی دارد. به دلیل اسیدیته قوی آن، تقریباً تمام ترکیبات آلی که حتی قدرت پذیرش پروتون ضعیفی دارند را نیز حل می‌کند. HSO₃F به آرامی HF و سولفوریک اسید را هیدرولیز می‌کند. تری‌فلوئورومتان‌ سولفونیک اسید (CF₃SO₃H) قدرت اسیدی بالای HSO₃F را حفظ می‌کند اما از نظر هیدرولیتیکی پایدارتر است. خود یونیزاسیون فلوئورسولفوریک اسید به صورت فرآیند زیر رخ می­‌دهد:

                          2 HSO₃F ⇌ [H₂SO₃F]⁺ + [SO₃F]⁻           K = 4.0 × 10⁻⁸ (at 298 K)

سنتز فلوئورسولفوریک‌اسید:

فلوئورسولفوریک اسید با واکنش HF و گوگرد تری‌اکسید تهیه می‌شود:

SO₃ + HF → HSO₃F

از طرف دیگر، KHF₂ یا CaF₂ را می‌توان در دمای 250 درجه سانتی‌گراد با اسیدسولفوریک دودکننده درمان کرد. هنگامی که HF با جریان یک گاز بی‌اثر حذف شد، HSO₃F را می‌توان در دستگاه شیشه‌ای تقطیر کرد.

سوپر اسید­‌ها:

HSO₃F یکی از قوی‌ترین اسید‌های برونستد شناخته شده است، اگرچه اسید‌های حاوی کربوران هنوز هم قوی‌تر هستند. ترکیبی از HSO₃F و اسید لوئیس پنتافلوراید آنتی‌تونیک، “اسید جادویی” تولید می‌کنند، که یک ماده پروتئینی بسیار قوی است. این اسیدها همگی در رده “سوپراسیدها” قرار دارند، اسیدهای قوی‌تر از اسید سولفوریک 100٪.

کاربردها:

HSO₃F برای بازسازی مخلوط HF و H₂SO₄، برای اچ‌کردن لبه‌های شیشه مفید است.HSO₃F ایزومریزاسیون آلکان‌ها و آلکیللاسیون هیدروکربن‌ها با آلکن‌ها را منجر می­‌شود. اگرچه هنوز مشخص نشده که آیا چنین کاربرد‌هایی از اهمیت تجاری برخوردار هستند. همچنین می‌تواند به عنوان یک عامل فلوئورکننده آزمایشگاهی مورد استفاده واقع شود.

ایمنی:

فلورو سولفوریک اسید بسیار سمی و خورنده محسوب می‌شود. فلورو سولفوریک اسیدعمل هیدرولیز را منجر می‌­شود تا HF آزاد شود. افزودن آب به HSO₃F، شبیه به اضافه‌کردن آب به اسید سولفوریک، اما بسیار شدید­تر است.