Fluor-Antimonsäure
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Fluor-Antimonsäure ist eine Supersäure mit der Summenformel HSbF6 und stellt die kommerziell stärkste verfügbare Säure mit einem maximal möglichen H0-Wert von -31,3 (Hammett'sche Aciditätsskala) dar.
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Synthese
Fluor-Antimonsäure lässt sich durch Reaktion von Fluorwasserstoffsäure mit Antimon(V)fluorid darstellen:
- HF + SbF5
HSbF6 (eigentlich H+SbF6-)
Antimon(V)fluorid ist eine starke Lewis-Säure und somit ein starker Fluorid-Akzeptor. Das Fluorid-Ion der Fluorwasserstoffsäure dockt dort am freien e--Orbital an.
So bildet sich der oktaedrische Komplex SbF6-, dessen Zentralatom Antimon eine negative Ladung trägt. Das SbF6--Ion ist eine sehr schwache Base. Das möglicherweise ebenfalls entstehende Sb2F11--Ion ist noch um einiges reaktionsträger.
Zur Acidität
Da die Fluorwasserstoffsäure sein Proton abgibt und das F--Ion zum SbF5 wandert, liegt das H+-Ion nun quasi "nackt" vor und geht mit nahezu allem, was ihm in den Weg kommt, eine Bindung ein. Dieser Effekt macht die Fluor-Antimonsäure so unglaublich aggressiv.
Reaktion mit anderen Stoffen
Die Fluor-Antimonsäure ist so stark, dass das freie Proton sich mit allem zu verbinden vermag. So werden, sofern in Gegenwart, sogar H2 (kurzfristig zu H3+) und Edelgase sowie sämtliche Kohlenwasserstoffe, Fullerene und anorganische Säuren protoniert.
Vergleich der Acidität mit anderen Säuren
Um eine Vorstellung dessen zu erlangen, wie aggressiv HSbF6 ist, sind nachfolgend die H0-Werte einiger starker Säuren aufgelistet. Hierbei gilt: Je niedriger der Wert, desto stärker die Säure.
- reine Schwefelsäure (H2SO4, 100%): H0 -11,9
- Trifluormethansulfonsäure (CF3SO3H): H0 -14,9
- Fluorsulfonsäure (FSO3H): H0 -15,1
- Magische Säure (H2SO3F+SbF5[SO3F-]): H0 -27
Mit einem H0-Wert von -31,3 (beim Mischungsverhältnis von 1:1 HF zu SbF5) bleibt die Fluor-Antimonsäure die bislang stärkste aller Säuren.
