世界上最酸的物质 世界上最酸的物质排名

酸的强度：量化标准
要理解酸的强度，我们首先需要了解酸的定义。酸是一种释放氢离子的化合物，化学式为H+。
酸的强度由其释放氢离子的能力决定。释放的氢离子越多，酸性越强。
术语和定义
酸解离常数 (Ka)：衡量水溶液中酸强度的一种指标。
pKa：酸解离常数的负对数。酸越强，pKa 值越低。
哈米特酸度函数 (Ho)：用于衡量超强酸酸度的量度，因为 pH 值无法测量它们的强度。
超强酸的定义
超强酸是指酸度水平超过 100% 硫酸且哈米特酸度函数低于 -12 的酸。
史上最强大的酸
1. 硫酸
化学式：H2SO4
pKa 值：-3
Ho 值：12
在工业和研究中广泛使用，但具有强烈的腐蚀性和氧化性。
2. 盐酸
化学式：HCl
pKa 值：-5.9
比硫酸强，因为其氢离子更容易从氯离子中释放。
用于工业和去除金属表面的锈迹。
3. 三氟甲磺酸
化学式：CF3SO3H
pKa 值：-14.7
高度稳定，不会像其他强酸那样容易氧化。
用于质子化、滴定和磺化等反应。
4. 氟硫酸
化学式：HSO3F
何值：-15.1
pKa 值：-10
仅次于氟锑酸的第二强的单组分酸。
用于烷基化和异构化反应，以及蚀刻玻璃。
5. 高氯酸
化学式：HClO4
pKa 值：-10、-15.2
氧化性和腐蚀性极强。
用于推进火箭和生产爆炸物，但由于其危险性而受严格管制。世界上最强劲的酸
高氯酸与其它的酸类不同，因为它不易发生水解。它也是受到监管最严的酸类之一。早在1947年，美国加利福尼亚州洛杉矶市发生了一起严重的化学爆炸，约150人受伤，17人在这场爆炸事故中死亡。这场爆炸中所含的化学物质近75%为高氯酸（按体积计），而25%为乙酸酐。这次爆炸还对附近250多座建筑物和车辆造成损毁。
尽管高氯酸具有爆炸性，但它的应用十分广泛，甚至在一些类型的合成中它也是首选。它还是现代火箭燃料中重要的一部分。
超强酸：超越高氯酸
碳酸是一组已知的最强超强酸，其中有少数酸类的哈米特酸度函数值低至-18，比纯（100%）硫酸强一百万倍以上。
其中一位成员是氟化碳硼酸。这种化学物质最初是在2007年被人报道的存在，但直到2013年时，研究人员才研究出了它全部的性质。在它被发现之前，最强布朗斯台德酸的首位属于这个超强酸类家族当中的高氯化版本。
氟化碳硼酸是已知的唯一可以质子化（氢离子转移）二氧化碳以产生氢桥连阳离子的酸。相比之下，当用魔酸和HF-SbF5等其它超强酸处理CO2时，不会发生任何显著的质子化。
魔酸：酸中的王者
氟硫酸+五氟化锑（1:1）是目前已被确认的最强超强酸，它是将氟硫酸和五氟化锑按1:1摩尔比混合而成的。这个超强酸系统是由俄亥俄州凯斯西储大学乔治奥拉实验室的研究人员首次研制出的。
这个颇具特点的名字是在1966年的一次正式活动后确立的，当时奥拉实验室的一位成员演示了碳氢化合物质子化，其中石蜡蜡烛像“魔术”一样溶解，并在上面生成仲丁基阳离子溶液。现在它被称为魔酸。
魔酸通常被用来稳定溶液中的碳正离子，但它几乎没有其它的重要的工业应用。例如，它可以加速饱和烃的异构化，甚至可以质子化甲烷、氙气和卤素，它们都是弱碱。
氟锑酸：最强壮的单组分酸
根据哈米特酸度函数值，氟锑酸可能是所有已知超强酸中最强的。它是氟化氢与五氟化锑通常以2:1的比例混合而成的。这种反应本质上是放热的。
这种超强酸已在化学工程和石化工业中获得了重要应用。例如，它可用来从新戊烷和异丁烷（都是烷烃）中分别分离甲烷和氢气。
不出所料的是，H2FSbF6 具有非常强的腐蚀性，与水接触时会发生剧烈的放热与分解，甚至能够迅速腐蚀玻璃、因此它必须储存在聚四氟乙烯文件中。
现在，你们中的大多数人在寻找“世界上最强的酸”时可能会惊讶得知，那是有机碳酸（氯化碳酸或氟化碳酸）。
好吧，从技术上来说，这是正确的，因为碳酸是已知于地球上最强的一种单组分酸，酸度远高于高氯酸和三氟甲磺酸。虽然氟锑酸实际上是一种混酸。
弱酸：不那么活跃
弱酸在水或水溶液中无法完全分解成它们的组成离子。它具有较高的pH值（在2和7之间），并且比强酸更常见。
弱酸摸起来粘稠，尝起来酸，有时闻起来会灼烧鼻孔。尽管它们大多以较低浓度存在，但高浓度的弱酸可能具有腐蚀性甚至危险性。
乙酸（醋）、氢氰酸、硫化氢、甲酸和氢溴酸是几个最常见的弱酸例子。事实上，它们是日常生活中常见物质——它们可能存在于您服用的维生素、您吃的食物或您使用的清洁用品中。
决定酸强度的因素
决定酸强度的两个主要因素是：
感应效应：这是由于结合在一起的原子电负性不同而产生的。在有机羧酸中，带负电的取代基会通过这种效应拉动酸性键的电子密度，从而导致较小的pKa值。
氧化态的影响：在含氧酸中，pKa值会随着元素的氧化态而降低。
酸的水溶液导电性
为什么酸的水溶液能够导电，而纯酸却不能导电？
当酸溶解在水或水溶液中时，它们会迅速分解成正离子和负离子。例如，盐酸会分解成H+和Cl-离子。溶液中的带电粒子（H+离子）使得更容易通过介质传输电流。
HCl(aq)–>H+(aq)+ Cl–(aq)
更具体地说，当电流流过水溶液时，H+离子从阴极获得一个电子以形成氢气。这就是如何使得酸的水溶液可以导电的原理。
未溶解的或纯的酸类似于纯水。它们可以传输电荷，但电阻非常高，尤其是在固态时。