比“王水”还要强一亿倍

比“王水”还要强一亿倍

大家都十分熟悉，三大强酸是盐酸、硝酸和硫酸，其实不太熟悉的高氯酸的酸性更强。除了金和铂之外，它能溶解金属活动顺序表中的所有的金属，而金、铂和钨需要用“王水”来溶解，其中所发生的是“配合”与“氧化”反应。

3Pt＋4HNO₃＋18HCl＝3H₂PtCl₆＋4NO↑＋8H₂O

Au＋HNO₃＋4HCl＝HAuCl₄＋NO↑＋2H₂O

产物H₂PtCl₆和HAuCl₄，都是配合物。另有一个混合酸HF＋HNO₃，它能溶解王水也无能为力的第V副族金属钽（Ta）及晶态硅和二氧化硅（SiO₂）等非常坚硬的原子晶体。可是这些酸再强，对于惰性十足的有机化合物——饱和烃却无计可施。饱和烃既不溶于酸，又不溶于碱，还不与氧化剂反应，能制服它的只有“魔酸”——一种超强酸。它的酸性比王水还要强几亿倍。

超强酸的发现完全出于偶然：20世纪80年代初的一个冬天，圣诞节前人们都在忙碌着节日的准备，但在美国加利福尼亚大学化学系的实验室里，欧莱教授领着他的学生们依然在紧张有序地工作着。谁不想赶快结束实验，阖家团聚过一个轻松、快乐的圣诞节呢？说来也怪，欧莱教授的学生——一个淘气的大男孩，这时候突发奇想，他把圣诞蜡烛伸进了装着酸溶液的塑料烧杯里，你猜猜看，发生了什么事情？蜡烛竟出乎意料地消失在溶液里。实验室里一片静寂，大家面面相觑，是什么物质有如此的魔力，可以溶解如此惰性的饱和烃呢？原来是1∶1的SbF₃和HSO₃F。欧莱教授称其为“魔酸”，并且测定了酸的强度，研究了它的性质。

后来，人们又发现一些液体酸（如TaF₅·HSO₃F、HF·SbF₅）和一些固体酸（如Sb₆F₅·SiO₂·Al₂O₃）也有类似的性质。于是就把这类物质统一命名为“超强酸”，它们的共同特点是都含有嗜电子性很强的氟元素，且都是二组分或三组分的复合物。

因为超强酸的酸性极强，故可以做酸性催化剂，做质子化试剂，完成一些以前无法实现的反应。它可以使正丁烷的C—C键、C—H键断裂。生成小分子的CH4和H2，还可以使正丁烷异构化，生成异丁烷：

这里需指出的是，超强酸酸性的强度依其中组分的物质的量之比不同发生变化。当HF与SbF₅的摩尔比为1∶1时，比HF、SbF₅的摩尔比为1∶0．3时要强10亿倍。

关于超强酸的构成规律、作用机理、性能及开发应用的研究，都仍在继续进行之中。