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| '''五氟化锑'''(化学式:SbF<sub>5</sub>,式量:216.75),是一种无色油状液体,危险化学品。熔点7℃,沸点149.5℃,密度2.99g/cm<sup>3</sup>。对于环境有一定危害。
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| == 常见应用 ==
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| === 氟锑酸 ===
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| 氟锑酸(Fluoroantimonic acid),是氟化氢与五氟化锑的混合物,也是已知最强的非超理酸。其中,氟化氢提供质子(H<sup>+</sup>)和共轭碱氟离子(F<sup>−</sup>),氟离子通过强配位键与亲氟的五氟化锑生成具有八面体稳定结构的六氟化锑阴离子(SbF<sub>6</sub><sup>-</sup>),而该离子是一种非常弱的亲核试剂和非常弱的碱。于是质子就成为了“自由质子”,从而导致整合体系具有极强的酸性。氟锑酸的酸性通常是纯硫酸的2×10<sup>19</sup>倍(哈米特酸度函数=-31.3)。
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| === 魔酸 ===
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| 魔酸(Magic acid)是最早发现的超强酸,称它有魔法是因为它能够分解蜡烛中的蜡。魔酸是一种路易斯酸五氟化锑(SbF<sub>5</sub>)和一种质子酸氟磺酸(FSO<sub>3</sub>H)的混合物,酸性是纯硫酸的大概1500万倍。
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| == 化学反应 ==
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| 五氟化锑是已知除七氟化金(AuF<sub>5</sub>.F<sub>2</sub>)之外最强的路易斯酸,六氟合锑酸(写作HSbF<sub>6</sub>或者HF.SbF<sub>5</sub>)是已知最强的非超理酸 ,在气态时,SbF<sub>5</sub> 采取 D3h 对称群,为三角双锥构型(如图)。在液态和固态时结构更为复杂。液态时含有聚合物,且每个 Sb 都是八面体,其通式为 [SbF<sub>4</sub>(μ-F)<sub>2</sub>]<sub>n</sub>。在晶态时为四聚体,即化学式为 [SbF<sub>4</sub>(μ-F)]<sub>4</sub>。在四聚体的八元 {{Chem|Sb4F4}} 环中的 Sb-F键长为 2.02 &Aring;;对于其他与四个Sb相连的 F− 配体,其 Sb-F 键较短为 1.82 &Aring;。[2] 同族的 PF<sub>5</sub> 和 AsF<sub>5</sub> 在液态和固态时都为单体,可能是因为中心原子的体积较小,限制了配位数的缘故。BiF<sub>5</sub> 为聚合态。[3]
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| SbF<sub>5</sub> 是很强的路易斯酸,对 F<sup>-</sup> 的亲合力尤其显著,生成很稳定的 [SbF<sub>6</sub>]<sup>-</sup> 阴离子。{{Chem|[SbF6]^-}} 可继续与五氟化锑反应生成 {{Chem|[Sb2F11]^-}}。
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| 因此五氟化锑可增强 HF 的布朗斯特酸性,也可加强 F<sub>2</sub> 的氧化性。如五氟化锑存在下,氟气可将氧气氧化成 O<sub>2</sub><sup>+</sup>:[4]
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| {{Chem|SbF5 + F2 + O2 → [O2]^+[SbF6]^-}}
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| 首次用化学方法制取氟气也利用了五氟化锑的强路易斯酸性,过程为:
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| {{Chem|4SbF5 + 2K2MnF6 → 4KSbF6 + 2MnF3 + F2}}
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| 反应中的 {{Chem|K2MnF6}} 可通过 {{Chem|KMnO4}}、KF、HF 和 {{Chem|H2O2}} 反应制取。{{Chem|SbF5}} 对 F<sup>−</sup> 的强亲合力及 MnF<sub>4</sub> 的不稳定性使得制取氟气的反应可以发生,机理类似于“强酸制弱酸”,只不过酸为路易斯酸而已。[2]
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| ==文化== | | ==文化== |
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| === 锑星文化 === | | === 锑星文化 === |
| 五氟化锑在锑星是一句俗语,义同地球的“身在福中不知福”。 | | 五氟化锑在锑星是一句俗语,义同地球的“身在福中不知福”。 |