Axit fluoroantimonic là gì? Tính chất đặc trưng và ứng dụng

Axit fluoroantimonic là axit cực mạnh, thường tồn tại dưới dạng H2SbF7. Nó được ứng dụng trong sản xuất các hợp chất vàng tetraxenon. Cùng LabVIETCHEM tìm hiểu rõ hơn về  Axit fluoroantimonic là gì? Tính chất vật lý, hóa học và những ứng dụng của nó trong đời sống.

1. Axit fluoroantimonic là gì?

Acid fluoroantimonic là axit vô cơ, có công thức hóa học chung là xHF·ySbF5. Nó thường tồn tại dưới dạng H2SbF7 (hay 2HF·SbF5,HSbF6 hay đơn giản là HF-SbF5.

Tên danh pháp IUPAC: Fluoroantimonic acid.

Tên gọi hệ thống: Fluoranium hexafluorostibanuide, Fluoranium hexafluoridoantimonate(1−)

Axit fluoroantimonic là 1 siêu axit, được điều chế từ phản ứng giữa hydro fluoride (HF) bằng antimon pentafluoride (SbF5) theo tỷ lệ 2:1. 

Hóa chất được ứng dụng trong tổng hợp các hợp chất hữu cơ và sản xuất hợp chất vàng tetraxenon.

Hình 1: Cấu tạo axit fluoroantimonic

2. Các tính chất đặc trưng của Axit fluoroantimonic

2.1. Tính chất vật lý

- Cảm quan: Tồn tại dưới dạng chất lỏng, không màu.

- Khối lượng phân tử: 256,76168 g/mol.

- Khối lượng riêng: 2,885 g/cm³.

- Độ hòa tan:

+ Tan trong nước.

+ Tan trong SO2ClF, SO2.

- Độ axit: pKa=-25.

- Độ bazơ: pKb=39.

Hình 2: Axit fluoroantimonic

2.2. Tính chất hóa học

Khi acid fluoroantimonic được đun nóng, nó phân hủy thành khí hydro fluoride tự do và antimon pentafluoride lỏng. Tại nhiệt độ thấp khoảng 40 ℃, acid fluoroantimonic sẽ giải phóng HF dưới dạng khí. Để thu hồi chất lỏng antimon pentafluoride từ acid fluoroantimonic, có thể thực hiện quá trình đun nóng để làm giải phóng HF ở dạng khí.

3. Điều chế Axit fluoroantimonic bằng phương pháp nào?

Để điều chế Axit fluoroantimoni, người ta thực hiện phương pháp xử lý hydro fluoride (HF) bằng antimon pentafluoride (SbF5). Phương trình diễn ra như sau:

SbF5 + 2HF → SbF6- + H2F+

4. Ứng dụng của Axit fluoroantimonic trong đời sống

Trong thực tiễn hiện nay, siêu acid cực mạnh này được ứng dụng khá phổ biến, đặc biệt trong lĩnh vực kỹ thuật hóa học và hóa học hữu cơ. Năm 1967, Hogeveen và Bickel đã công bố rằng acid fluoroantimonic có khả năng loại bỏ H2 khỏi isobutane và loại bỏ metan khỏi neopentane. Siêu acid này có khả năng proton hóa các hợp chất hữu cơ bất kể dung môi của chúng.

Phản ứng hóa học:

(CH3)3CH + H+ → (CH3)3C+ + H2↑

(CH3)4C + H+ → (CH3)3C+ + CH4↑

Ngoài ra, acid fluoroantimonic còn gây ra hiện tượng mất nước, khử hydro và tạo ra gần như tất cả các hợp chất hữu cơ. Do đó, loại acid này được ứng dụng trong quy trình sản xuất các hợp chất vàng tetraxenon. Các vật liệu tương thích với acid fluoroantimonic khi làm dung môi bao gồm: SO2ClF, sulfur dioxide, và một số chlorofluorocarbon. Acid fluoroantimonic còn được sử dụng trong việc tổng hợp và mô tả các carbocations, đồng thời làm chất xúc tác trong quá trình kiềm hóa và acyl hóa trong hóa dầu.

>> Xem thêm: TOP 06 axit mạnh nhất bạn cần biết.

5. Lưu ý khi sử dụng và bảo quản Axit fluoroantimonic

HF-SbF5 là một chất cực kỳ ăn mòn và độc hại, nhạy cảm với độ ẩm. Giống như hầu hết các acid mạnh, acid hydrofluoric phản ứng mạnh với nước do quá trình hydrat hóa tỏa nhiệt. Chỉ có hydro fluoride mới có thể được sử dụng làm dung môi cho acid này, vì nước không thể sử dụng được. Đun nóng acid fluoroantimonic cũng gây nguy hiểm vì nó phân hủy thành khí fluor độc hại. Phương pháp bảo quản duy nhất là lưu trữ trong thùng chứa bằng PTFE-Teflon, vì thủy tinh sẽ bị tan ra khi tiếp xúc. Khi xử lý hoặc ở gần chất ăn mòn này, cần trang bị đồ bảo hộ mọi lúc, vì acid fluoroantimonic có thể ăn mòn xuống xương và phản ứng dữ dội với nước trong cơ thể người.

Hình 3:  Axit fluoroantimonic ăn mòn cực mạnh 

Trên đây là những chia sẻ của LabVIETCHEM về tính chất, phương pháp điều chế và ứng dụng của Axit fluoroantimonic. Nếu còn điều gì băn khoăn thắc mắc, bạn hãy để lại thông tin bên dưới phần bình luận để chúng tôi giải đáp.