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超盐酸:修订间差异

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<span style="font-size:12px">“'''超盐酸'''”一般指“三乙亚氯烷基环丁亚氯烷”</span>
<span style="font-size:12px">“'''超盐酸'''”一般指“三乙亚氯烷基环丁亚氯烷”</span>
{{存在英文版本|Hyperhydrochloric Acid}}(To be continued)


三乙亚氯烷基环丁亚氯烷([[Hyperhydrochloric Acid]]),分子式为'''(HCl)<sub>10</sub>''',俗称'''超盐酸''',摩尔质量364.61g/mol,是一种重要的强酸。超盐酸在工业上具有重大意义,是反映国家化工工业水准的重要指标,并且在各类罕见化合物的制备中扮演不可或缺的重要角色。<br/>
{{存在英文版本|Hyperhydrochloric Acid}}
(To be continued)
 
三乙亚氯烷基环丁亚氯烷([[Hyperhydrochloric Acid]]),分子式为'''(HCl)<sub>10</sub>''',俗称'''超盐酸''',摩尔质量364.61g/mol,是一种重要的强酸。超盐酸在工业上具有重大意义,是反映国家化工工业水准的重要指标,并且在各类罕见化合物的制备中扮演不可或缺的重要角色。<br />
著名超理学家'''[[赵明毅]]'''早在公元前250年前后便发现了超盐酸,并提出了其制备方法。后来他和他的弟子又对超盐酸的性质进行了较为深入的研究。可以说,超盐酸的发现是超理学发展史上的一座里程碑。
著名超理学家'''[[赵明毅]]'''早在公元前250年前后便发现了超盐酸,并提出了其制备方法。后来他和他的弟子又对超盐酸的性质进行了较为深入的研究。可以说,超盐酸的发现是超理学发展史上的一座里程碑。


==历史==
==历史==
有关超盐酸的记载大多出现在[[《锑氏秘集》]]中。相传此书由赵明毅在锑星的安提莫尼王朝年代间写作,主要记载了他的生平和他在超理学方面的成就。以下摘录原文[中括号内为注解]:<br/>
有关超盐酸的记载大多出现在[[《锑氏秘集》]]中。相传此书由赵明毅在锑星的安提莫尼王朝年代间写作,主要记载了他的生平和他在超理学方面的成就。以下摘录原文[中括号内为注解]:<br />
安氏[指安提莫尼王朝开国皇帝]五十一年[当年开国皇帝即驾崩],锑星日禺[日落]时,天有大声如雷,乃一大锑,几如碲[地球],见于东南。少时而又震一声,移著西南。又一震而坠在赵氏园中,远近皆见,火光赫然照天,赵氏藩篱皆为所焚。是时火息,视地中有一窍如杯大,极深。下视之,大锑在其中,荧荧然。久之,发其窍,深三尺馀,乃得一锑石,犹热,其大如拳,一头微锐,色如锑,重亦如之。[[涂效灰]]得之,送槲州锑星大学,至今匣藏,兲星[锑星]人到则发视。后尝使人碎之,则有气涌而出。其色略绯,味芳香而辛[即超盐酸,其中混有少量分解出的氯化氢,因此味道刺激]。俄而逸散,不知所踪。人皆奇之。赵明毅为之传甚详[学者推测这是由于赵明毅和大锑一见如故的原因]。<br/>
安氏[指安提莫尼王朝开国皇帝]五十一年[当年开国皇帝即驾崩],锑星日禺[日落]时,天有大声如雷,乃一大锑,几如碲[地球],见于东南。少时而又震一声,移著西南。又一震而坠在赵氏园中,远近皆见,火光赫然照天,赵氏藩篱皆为所焚。是时火息,视地中有一窍如杯大,极深。下视之,大锑在其中,荧荧然。久之,发其窍,深三尺馀,乃得一锑石,犹热,其大如拳,一头微锐,色如锑,重亦如之。[[涂效灰]]得之,送槲州锑星大学,至今匣藏,兲星[锑星]人到则发视。后尝使人碎之,则有气涌而出。其色略绯,味芳香而辛[即超盐酸,其中混有少量分解出的氯化氢,因此味道刺激]。俄而逸散,不知所踪。人皆奇之。赵明毅为之传甚详[学者推测这是由于赵明毅和大锑一见如故的原因]。<br />
……<br/>
……<br />
琉鹏[指王朝第二任皇帝的年号]3.8年春,明毅尿酣[指饮尿很尽兴]。闻石间泉声,因舍棹进,策步入缺岸。初见矿[现在勘察可知此地矿石主要成分为锑51%,铜38%,磷7.4%,金2.5%,镁1.1%]如叠如削,其怪者如引臂[张开双臂],如垂幢[旗帜]。次见水,如泻如洒,其奇者如悬练,如不绝线。水色绯,有芳香[指超盐酸颜色粉红,有芳香],因奇之。遂相与维舟岩下,率仆夫芟芜刈翳[除去杂草,砍断枯树,此指除去青草中的草酸,防止干扰],锑[通"梯",攀登]危缒滑,休而复上者凡四五焉。仰锑[通"睇",望]俯察,绝无人迹,但酸石相薄[这里指赵明毅所提出的超盐酸和锑铜矿石发生的反应)],磷磷凿凿,跳珠溅玉,惊动耳目[凿凿为拟声词,指矿石中的磷的电子核断裂为粉末,吸引电子时发出的清脆声响引人注意]。俄而峡山昏黑,云破碲[指地球]出,光气[这里指碳酰氯,赵明毅推测可能是空气中的钠离子和二氧化碳先反应,再与超盐酸反应,生成氢氧化钠和碳酰氯]含吐,互相明灭[指光气缓慢水解,发出荧光闪烁的奇特现象],昌荧玲珑,象生其中[指空气中的氦气、[[臭氟]]和光气、合金矿石发生反应,生成heffalump(象)的超理反应]。虽有敏口,不能名状。<br/>
琉鹏[指王朝第二任皇帝的年号]3.8年春,明毅尿酣[指饮尿很尽兴]。闻石间泉声,因舍棹进,策步入缺岸。初见矿[现在勘察可知此地矿石主要成分为锑51%,铜38%,磷7.4%,金2.5%,镁1.1%]如叠如削,其怪者如引臂[张开双臂],如垂幢[旗帜]。次见水,如泻如洒,其奇者如悬练,如不绝线。水色绯,有芳香[指超盐酸颜色粉红,有芳香],因奇之。遂相与维舟岩下,率仆夫芟芜刈翳[除去杂草,砍断枯树,此指除去青草中的草酸,防止干扰],锑[通"梯",攀登]危缒滑,休而复上者凡四五焉。仰锑[通"睇",望]俯察,绝无人迹,但酸石相薄[这里指赵明毅所提出的超盐酸和锑铜矿石发生的反应)],磷磷凿凿,跳珠溅玉,惊动耳目[凿凿为拟声词,指矿石中的磷的电子核断裂为粉末,吸引电子时发出的清脆声响引人注意]。俄而峡山昏黑,云破碲[指地球]出,光气[这里指碳酰氯,赵明毅推测可能是空气中的钠离子和二氧化碳先反应,再与超盐酸反应,生成氢氧化钠和碳酰氯]含吐,互相明灭[指光气缓慢水解,发出荧光闪烁的奇特现象],昌荧玲珑,象生其中[指空气中的氦气、[[臭氟]]和光气、合金矿石发生反应,生成heffalump(象)的超理反应]。虽有敏口,不能名状。<br />
上述两段记载是为数不多的有关超盐酸的史料,其中还记载了诸多自然界的超理现象。这同时表明超理与人们的生活是息息相关的,人们的身边,处处都有超理。只要勇于探索自然界的奥秘,你就能成为下一个赵明毅!
上述两段记载是为数不多的有关超盐酸的史料,其中还记载了诸多自然界的超理现象。这同时表明超理与人们的生活是息息相关的,人们的身边,处处都有超理。只要勇于探索自然界的奥秘,你就能成为下一个赵明毅!
==制备==
==制备==
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[[File:立式超盐酸合成塔.png|frame|立式超盐酸合成塔]]
[[File:立式超盐酸合成塔.png|frame|立式超盐酸合成塔]]
====金属高温催化法====
====金属高温催化法====
超盐酸的合成条件很苛刻,目前只有一种人工的实验室合成方法,是由中国籍锑星裔的著名物理学家、化学家、超理学家[[赵明毅]]于公元前250年发现的。《[[锑氏秘集]]》中有关记载为<br/>
超盐酸的合成条件很苛刻,目前只有一种人工的实验室合成方法,是由中国籍锑星裔的著名物理学家、化学家、超理学家[[赵明毅]]于公元前250年发现的。《[[锑氏秘集]]》中有关记载为<br />
“兲星[注:古人当时对于锑星的称呼,音同"天"]冬月地上有霜[注:现在认为可能是锑星空气中存在氯化氢,遇冷液化成霜],味辛。扫取以水淋汁,又以五金[注:指多种不同金属]和铯入甑[注:古代一种容器,常用于反应],乃发功煎炼而成。启之,则味芳香,色绯,人皆奇之。乃贡之于上[注:指皇帝],上用于熏殿,则数日而香不歇也”<br/>
“兲星[注:古人当时对于锑星的称呼,音同"天"]冬月地上有霜[注:现在认为可能是锑星空气中存在氯化氢,遇冷液化成霜],味辛。扫取以水淋汁,又以五金[注:指多种不同金属]和铯入甑[注:古代一种容器,常用于反应],乃发功煎炼而成。启之,则味芳香,色绯,人皆奇之。乃贡之于上[注:指皇帝],上用于熏殿,则数日而香不歇也”<br />
秘集中还说,这个方法“得天独厚,浑然天成,乃锑氏赵家之秘传也”。但上述记载似乎刻意模糊了制备的详细过程,且由于年代久远难以考证,他是否真正合成了超盐酸已不得而知。所以现代学者多认为赵明毅只提出了这一方法,但并未应用该方法。<br/>
秘集中还说,这个方法“得天独厚,浑然天成,乃锑氏赵家之秘传也”。但上述记载似乎刻意模糊了制备的详细过程,且由于年代久远难以考证,他是否真正合成了超盐酸已不得而知。所以现代学者多认为赵明毅只提出了这一方法,但并未应用该方法。<br />


[[File:座式超盐酸合成塔.png|frame|left|座式超盐酸合成塔]]
[[File:座式超盐酸合成塔.png|frame|left|座式超盐酸合成塔]]
第36行: 第38行:
[[File:超盐酸合成2.svg|upright=1.0]]
[[File:超盐酸合成2.svg|upright=1.0]]
====太阳能催化法====
====太阳能催化法====
近日,科学家又发现一种特殊的三乙亚氯烷基环丁亚氯烷制取方式。科学家们将250mol氯化氢缓缓通入一大容积的圆底烧瓶,并将烧瓶暴露在意大利的阳光下。经过约3.153×10^7s,反应完成。圆底烧瓶内出现25mol的三乙亚氯烷基环丁亚氯烷。制取时务必注意,该反应不可用螺纹盖玻璃小瓶代替圆底烧瓶,否则反应速率会大大降低,甚至无法进行。经进一步研究,用加利福利亚的阳光替代意大利的阳光,反应时间可以缩短近一半(1.7×10^7s)。该制备方法的优势在于免去了锑和鉲的催化,但需要耗费大量时间,因此未被广泛采用。<br/>
近日,科学家又发现一种特殊的三乙亚氯烷基环丁亚氯烷制取方式。科学家们将250mol氯化氢缓缓通入一大容积的圆底烧瓶,并将烧瓶暴露在意大利的阳光下。经过约3.153×10^7s,反应完成。圆底烧瓶内出现25mol的三乙亚氯烷基环丁亚氯烷。制取时务必注意,该反应不可用螺纹盖玻璃小瓶代替圆底烧瓶,否则反应速率会大大降低,甚至无法进行。经进一步研究,用加利福利亚的阳光替代意大利的阳光,反应时间可以缩短近一半(1.7×10^7s)。该制备方法的优势在于免去了锑和鉲的催化,但需要耗费大量时间,因此未被广泛采用。<br />
新合成的超盐酸往往混有HCl杂质,人们通常利用二者沸点不同而将其分离纯化。<br/>
新合成的超盐酸往往混有HCl杂质,人们通常利用二者沸点不同而将其分离纯化。<br />
====水银催化法====
====水银催化法====
据赵明毅称,他发现了直接制取高纯超盐酸的催化剂[[水银]](Ag·H<sub>2</sub>O)。由于该方法目前被严格保密,人们无法获得更深层的资料。
据赵明毅称,他发现了直接制取高纯超盐酸的催化剂[[水银]](Ag·H<sub>2</sub>O)。由于该方法目前被严格保密,人们无法获得更深层的资料。
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== 结构 ==
== 结构 ==
[[File:超盐酸的布-万氏结构式.svg|frame|left|超盐酸的布-万氏结构式]]
[[File:超盐酸的布-万氏结构式.svg|frame|left|超盐酸的布-万氏结构式]]
超盐酸是一个结构复杂的化合物,按照经典的[[布-万氏结构式]],超盐酸的结构如图4。<br/>
超盐酸是一个结构复杂的化合物,按照经典的[[布-万氏结构式]],超盐酸的结构如图4。<br />
[[File:超盐酸中魔键的形成过程.png|frame|超盐酸中魔键的形成过程]]
[[File:超盐酸中魔键的形成过程.png|frame|超盐酸中魔键的形成过程]]
但这一模型难以解释超盐酸独特的理化性质。因此,赵明毅运用[[量子超理学]],成功解释了超盐酸复杂的结构。实际上,超盐酸在刚合成时成键的确如图所示。但在合成后约0.38s,氯原子核开始按照超理统计规律分裂,即每个氯原子核完全分裂成质子和中子。中子几乎保持静止,而180个质子则通过强相互作用形成了庞大介稳的p<sub>180</sub>结构,即赵明毅所说的“[[魔键]]”(图5)。其余的180个电子在这个结构中高速运动,由于此时原子核事实上已经不存在,电子可以看作既在原子核中运动又在原子核外运动。赵明毅对超盐酸结构的解释被称为[[质子轨道理论]]。该理论很好地符合了实验结果,因此赵明毅获得了1098年的第一届[[沈括杯梦溪化学奖]]。
但这一模型难以解释超盐酸独特的理化性质。因此,赵明毅运用[[量子超理学]],成功解释了超盐酸复杂的结构。实际上,超盐酸在刚合成时成键的确如图所示。但在合成后约0.38s,氯原子核开始按照超理统计规律分裂,即每个氯原子核完全分裂成质子和中子。中子几乎保持静止,而180个质子则通过强相互作用形成了庞大介稳的p<sub>180</sub>结构,即赵明毅所说的“[[魔键]]”(图5)。其余的180个电子在这个结构中高速运动,由于此时原子核事实上已经不存在,电子可以看作既在原子核中运动又在原子核外运动。赵明毅对超盐酸结构的解释被称为[[质子轨道理论]]。该理论很好地符合了实验结果,因此赵明毅获得了1098年的第一届[[沈括杯梦溪化学奖]]。
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== 物理性质 ==
== 物理性质 ==
===超盐酸===
===超盐酸===
超盐酸的密度为2.013×10<sup>3</sup>kg/cm<sup>3</sup>,气态时密度为16.27g/L。经推算,超盐酸的理论熔点为-273.15K(实际尚未制得其晶体),沸点273.15K(1标准大气压)。<br/>
超盐酸的密度为2.013×10<sup>3</sup>kg/cm<sup>3</sup>,气态时密度为16.27g/L。经推算,超盐酸的理论熔点为-273.15K(实际尚未制得其晶体),沸点273.15K(1标准大气压)。<br />
超盐酸在常温常压下是淡粉色气体。理论推测,纯的超盐酸是无味的,但目前合成的超盐酸具有芳香的气味,这可能是因为混有部分芳香烃(由质子再结合引起)的缘故。超盐酸能与水、乙醇、笨、水银(Ag·H<sub>2</sub>O)、超硝酸、臭溴、脱碳甲醛、四氧化碳以任意比例混溶,其水溶液呈漂亮的橘红色。<br/>
超盐酸在常温常压下是淡粉色气体。理论推测,纯的超盐酸是无味的,但目前合成的超盐酸具有芳香的气味,这可能是因为混有部分芳香烃(由质子再结合引起)的缘故。超盐酸能与水、乙醇、笨、水银(Ag·H<sub>2</sub>O)、超硝酸、臭溴、脱碳甲醛、四氧化碳以任意比例混溶,其水溶液呈漂亮的橘红色。<br />
===超盐酸的水溶液===
===超盐酸的水溶液===
超盐酸的水溶液一般呈橘红色,由稀至浓依次为淡粉色、粉红色、橘红色、玫瑰红色。<br/>
超盐酸的水溶液一般呈橘红色,由稀至浓依次为淡粉色、粉红色、橘红色、玫瑰红色。<br />
一般来说,实验室使用0.025mol/L或0.661%的超盐酸水溶液,pH≈0.602,密度约1.38×10<sup>3</sup>kg/m<sup>3</sup>。<br/>
一般来说,实验室使用0.025mol/L或0.661%的超盐酸水溶液,pH≈0.602,密度约1.38×10<sup>3</sup>kg/m<sup>3</sup>。<br />
有时会用较浓的超盐酸,即0.25mol/L或6.037%的超盐酸水溶液,pH≈-0.398,密度约1.51×10<sup>3</sup>kg/m<sup>3</sup>。<br/>
有时会用较浓的超盐酸,即0.25mol/L或6.037%的超盐酸水溶液,pH≈-0.398,密度约1.51×10<sup>3</sup>kg/m<sup>3</sup>。<br />
市售的浓超盐酸一般浓度在2.50mol/L左右,即质量分数52.386%,pH≈-1.398,密度约1.74×10<sup>3</sup>kg/m<sup>3</sup>。<br/>
市售的浓超盐酸一般浓度在2.50mol/L左右,即质量分数52.386%,pH≈-1.398,密度约1.74×10<sup>3</sup>kg/m<sup>3</sup>。<br />
据传著名超理学家赵明毅所开办的[[赵氏试剂店™]]曾出售过质量分数高达380%的极浓超盐酸,引得锑星诸多著名料学家、超理学家竞相购买。[[涂效灰]]曾自豪地在他的自传中提及此事:**&)?我@#%¥是%250*)…%和38^*`(!
据传著名超理学家赵明毅所开办的[[赵氏试剂店™]]曾出售过质量分数高达380%的极浓超盐酸,引得锑星诸多著名料学家、超理学家竞相购买。[[涂效灰]]曾自豪地在他的自传中提及此事:**&)?我@#%¥是%250*)…%和38^*`(!


第63行: 第65行:
超盐酸的化学性质繁多,下面仅列出最主要的部分。若欲查看更加前沿的超盐酸的理论研究,请移步本词条末关于超盐酸前沿性质研究的栏目。
超盐酸的化学性质繁多,下面仅列出最主要的部分。若欲查看更加前沿的超盐酸的理论研究,请移步本词条末关于超盐酸前沿性质研究的栏目。
===酸性===
===酸性===
超盐酸具有极强的酸性。高中超理学规定,超盐酸、笨酚、超硝酸、过溴化氢、青草酸、高氟酸为六大无理强酸(参见[[《无理化学(第四版)》]])。<br/>
超盐酸具有极强的酸性。高中超理学规定,超盐酸、笨酚、超硝酸、过溴化氢、青草酸、高氟酸为六大无理强酸(参见[[《无理化学(第四版)》]])。<br />
以下是一些常见的反应:<br/>
以下是一些常见的反应:<br />
(HCl)<sub>10</sub>+10NaOH→Na<sub>10</sub>Cl<sub>10</sub>+H<sub>2</sub>O<br/>
(HCl)<sub>10</sub>+10NaOH→Na<sub>10</sub>Cl<sub>10</sub>+H<sub>2</sub>O<br />
10Yr+(HCl)<sub>10</sub>→Yr<sub>10</sub>Cl<sub>10</sub>+5H<sub>2</sub>↑<br/>
10Yr+(HCl)<sub>10</sub>→Yr<sub>10</sub>Cl<sub>10</sub>+5H<sub>2</sub>↑<br />
[注:Yr为新发现的119号元素[[钅圆]],属于活泼的碱金属;和超盐酸反应只会生成超盐酸盐,而没有氯化圆产生。]<br/>
[注:Yr为新发现的119号元素[[钅圆]],属于活泼的碱金属;和超盐酸反应只会生成超盐酸盐,而没有氯化圆产生。]<br />
5Ag·H<sub>2</sub>O+(HCl)<sub>10</sub>→Ag<sub>5</sub>Cl<sub>10</sub>+5H<sub>4</sub>O
5Ag·H<sub>2</sub>O+(HCl)<sub>10</sub>→Ag<sub>5</sub>Cl<sub>10</sub>+5H<sub>4</sub>O
[注:Ag·H<sub>2</sub>O为水银,Ag<sub>5</sub>Cl<sub>10</sub>为超盐酸高银,其中银呈+2价,H<sub>4</sub>O为水合氢气分子]
[注:Ag·H<sub>2</sub>O为水银,Ag<sub>5</sub>Cl<sub>10</sub>为超盐酸高银,其中银呈+2价,H<sub>4</sub>O为水合氢气分子]
第73行: 第75行:
超盐酸是很强的质子酸,在水溶液中完全电离出180个氢离子(质子)和1个一百八十五中子合一百八十电子离子。该电离方程式如下:
超盐酸是很强的质子酸,在水溶液中完全电离出180个氢离子(质子)和1个一百八十五中子合一百八十电子离子。该电离方程式如下:


:(HCl)<sub>10</sub> <math>\rightleftharpoons</math> 180H<sup>+</sup> + [n<sub>185</sub>e<sub>180</sub>]<sup>180−</sup>
:(HCl)<sub>10</sub><math>\rightleftharpoons</math> 180H<sup>+</sup> + [n<sub>185</sub>e<sub>180</sub>]<sup>180−</sup>


经理论测算,超盐酸的酸性为[[魔酸]]的3.451×10<sup>7</sup>倍,但由于条件的限制,目前在超盐酸的水溶液中并没有观测到(HCl)<sub>10</sub>分子。所以超盐酸被看作是真正的完全电离。
经理论测算,超盐酸的酸性为[[魔酸]]的3.451×10<sup>7</sup>倍,但由于条件的限制,目前在超盐酸的水溶液中并没有观测到(HCl)<sub>10</sub>分子。所以超盐酸被看作是真正的完全电离。
===氧化性和还原性===
===氧化性和还原性===
因为超盐酸中存在几乎裸露的质子和电子,它具有极强的氧化性和还原性,仅次于电极。其氧化还原的标准电极电势如下:
因为超盐酸中存在几乎裸露的质子和电子,它具有极强的氧化性和还原性,仅次于电极。其氧化还原的标准电极电势如下:
:(HCl)<sub>10</sub> + 180e<sup>-</sup> <math>\rightleftharpoons</math> 90H<sub>2</sub> + [n<sub>185</sub>e<sub>180</sub>]<sup>180−</sup>{{Right|1=E<sup>&Theta;</sup>=50.0V}}
:(HCl)<sub>10</sub> + 180e<sup>-</sup><math>\rightleftharpoons</math> 90H<sub>2</sub> + [n<sub>185</sub>e<sub>180</sub>]<sup>180−</sup>{{Right|1=E<sup>&Theta;</sup>=50.0V}}
:175D<sup>+</sup> + 5T<sup>+</sup> + 180e<sup>-</sup> <math>\rightleftharpoons</math> (HCl)<sub>10</sub>{{Right|1=E<sup>&Theta;</sup>=50.0V}}
:175D<sup>+</sup> + 5T<sup>+</sup> + 180e<sup>-</sup><math>\rightleftharpoons</math> (HCl)<sub>10</sub>{{Right|1=E<sup>&Theta;</sup>=50.0V}}
由于其标准电极电势高于地球人安全电压36.0V,超盐酸在氧化还原中的使用受[[锑星标准APS-B0250]]的严格控制。
由于其标准电极电势高于地球人安全电压36.0V,超盐酸在氧化还原中的使用受[[锑星标准APS-B0250]]的严格控制。
超盐酸强氧化性与强还原性的并存令[[Hamboltpenguin]]博士为之痴迷。经过1年的潜心研究,这位来自南极洲的女化学家根据量子力学的成果,提出了[[电子叠加理论]]。根据该理论,<nowiki>[</nowiki>n<sub>185</sub>e<sub>180</sub><nowiki>]</nowiki><sup>180-</sup>离子在溶液中变为带负电的中子体系,即0号元素:中子形成中子能量壁垒,电子在其中高速运动,使得质子与电子分开,分别体现氧化性与还原性。
超盐酸强氧化性与强还原性的并存令[[Hamboltpenguin]]博士为之痴迷。经过1年的潜心研究,这位来自南极洲的女化学家根据量子力学的成果,提出了[[电子叠加理论]]。根据该理论,<nowiki>[</nowiki>n<sub>185</sub>e<sub>180</sub><nowiki>]</nowiki><sup>180-</sup>离子在溶液中变为带负电的中子体系,即0号元素:中子形成中子能量壁垒,电子在其中高速运动,使得质子与电子分开,分别体现氧化性与还原性。
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超盐酸在工业上具有重大用途。超盐酸的年产量和年消耗量往往可以成为一个国家化学工业和其他工业发展繁荣程度的一种相当精确的指标.工业上超盐酸主要用于制造合成氯化物、正价的含氧化合物、正价的含氟化合物、稀有气体化合物等。同时可以作为铯单质冶炼时的保护剂。
超盐酸在工业上具有重大用途。超盐酸的年产量和年消耗量往往可以成为一个国家化学工业和其他工业发展繁荣程度的一种相当精确的指标.工业上超盐酸主要用于制造合成氯化物、正价的含氧化合物、正价的含氟化合物、稀有气体化合物等。同时可以作为铯单质冶炼时的保护剂。
===医学===
===医学===
医学上超盐酸被用于辅助治疗消化不良等症状,目前全世界各大医院的250个试验点正在进行临床第二期试验。如果试验成功,超盐酸将有望于2020年13月投入市场。这将给世界上百万受消化不良折磨的患者带来福音。<br/>
医学上超盐酸被用于辅助治疗消化不良等症状,目前全世界各大医院的250个试验点正在进行临床第二期试验。如果试验成功,超盐酸将有望于2020年13月投入市场。这将给世界上百万受消化不良折磨的患者带来福音。<br />
市面上存在一些超盐酸保健品,如“超中超超盐酸片”、补超盐酸口服液等。但超盐酸的保健作用并未得到证实,而且超盐酸摄入过量会对人体造成危害。
市面上存在一些超盐酸保健品,如“超中超超盐酸片”、补超盐酸口服液等。但超盐酸的保健作用并未得到证实,而且超盐酸摄入过量会对人体造成危害。


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<span style="color:rgb(51,51,51);font-size:14px;line-height:24px;">我们要做的是在0.1s之内使生成的TDTC稳定下来。连接在四元环上的氢在离去后,该氯原子由sp<sup>3</sup>d杂化转变为sp<sup>3</sup>d<sup>2</sup>杂化(三角双锥变为正八面体,涉及电子的超跃迁),使得四元环上有了14π电子,具有芳香性而更加稳定,再加上含氯基团的吸电子效应,使得这个氢的酸性强于其他9个氢,甚至同“魔键化”的超</span>[http://jump2.bdimg.com/safecheck/index?url=rN3wPs8te/pL4AOY0zAwhz3wi8AXlR5gsMEbyYdIw612lf0CHtOlhlBgH5orPqNvt6XyibVFgk4fbLMgytUg5Z4Q4OO30Ri8SAtVjSx1NjJY8K44RtEayMYrEStIbaQDnF3zxxA+jNrDZcQ/hcb0k3+ygBcixckx87iJKpPPBEkHYYwOqk8rQikDNXSbp2GRBg4xc7hfKm52Pah4egTNMg== 盐酸]<span style="color:rgb(51,51,51);font-size:14px;line-height:24px;">相当。而当失去1个</span>[http://jump2.bdimg.com/safecheck/index?url=rN3wPs8te/pL4AOY0zAwhz3wi8AXlR5gsMEbyYdIw62dSjz8hoYOmiJbPpyCf0PfImOuUl9obIdesUqvhcRz+hXSuwz9b96EragWmZ1jer1XQuxoOXhQsXMy1KBvIgswnswldODULTXzdhl0MRtugaflV7/4/ZamxqKYUSGO7vXDEb07ntm6k67KFWNUazCO6BmVeCSyobH/mKLhTd7M9zA8Zu4mdgY0 氢离子]<span style="color:rgb(51,51,51);font-size:14px;line-height:24px;">时,[n<sub>185</sub>e<sub>180</sub>]<sup>180-</sup>形成条件就会被破坏(失去了氢的氯</span>[http://jump2.bdimg.com/safecheck/index?url=rN3wPs8te/pL4AOY0zAwhz3wi8AXlR5gsMEbyYdIw63AG9KReqkepJxWcnTM2u5UImOuUl9obIdesUqvhcRz+hXSuwz9b96EragWmZ1jer1XQuxoOXhQsXMy1KBvIgswnswldODULTXzdhl0MRtugaflV7/4/ZamxqKYUSGO7vXDEb07ntm6k67KFWNUazCO6BmVeCSyobH/mKLhTd7M9zA8Zu4mdgY0 原子核]<span style="color:rgb(51,51,51);font-size:14px;line-height:24px;">变得稳定),使得TDTC稳定下来。因此我们需要一种碱使强酸性的氢离去,又不至于太强使所有氢全部离去而使其再次不稳定而形成超盐酸根。什么物质具有这种适当的碱性呢?</span>
<span style="color:rgb(51,51,51);font-size:14px;line-height:24px;">我们要做的是在0.1s之内使生成的TDTC稳定下来。连接在四元环上的氢在离去后,该氯原子由sp<sup>3</sup>d杂化转变为sp<sup>3</sup>d<sup>2</sup>杂化(三角双锥变为正八面体,涉及电子的超跃迁),使得四元环上有了14π电子,具有芳香性而更加稳定,再加上含氯基团的吸电子效应,使得这个氢的酸性强于其他9个氢,甚至同“魔键化”的超</span>[http://jump2.bdimg.com/safecheck/index?url=rN3wPs8te/pL4AOY0zAwhz3wi8AXlR5gsMEbyYdIw612lf0CHtOlhlBgH5orPqNvt6XyibVFgk4fbLMgytUg5Z4Q4OO30Ri8SAtVjSx1NjJY8K44RtEayMYrEStIbaQDnF3zxxA+jNrDZcQ/hcb0k3+ygBcixckx87iJKpPPBEkHYYwOqk8rQikDNXSbp2GRBg4xc7hfKm52Pah4egTNMg== 盐酸]<span style="color:rgb(51,51,51);font-size:14px;line-height:24px;">相当。而当失去1个</span>[http://jump2.bdimg.com/safecheck/index?url=rN3wPs8te/pL4AOY0zAwhz3wi8AXlR5gsMEbyYdIw62dSjz8hoYOmiJbPpyCf0PfImOuUl9obIdesUqvhcRz+hXSuwz9b96EragWmZ1jer1XQuxoOXhQsXMy1KBvIgswnswldODULTXzdhl0MRtugaflV7/4/ZamxqKYUSGO7vXDEb07ntm6k67KFWNUazCO6BmVeCSyobH/mKLhTd7M9zA8Zu4mdgY0 氢离子]<span style="color:rgb(51,51,51);font-size:14px;line-height:24px;">时,[n<sub>185</sub>e<sub>180</sub>]<sup>180-</sup>形成条件就会被破坏(失去了氢的氯</span>[http://jump2.bdimg.com/safecheck/index?url=rN3wPs8te/pL4AOY0zAwhz3wi8AXlR5gsMEbyYdIw63AG9KReqkepJxWcnTM2u5UImOuUl9obIdesUqvhcRz+hXSuwz9b96EragWmZ1jer1XQuxoOXhQsXMy1KBvIgswnswldODULTXzdhl0MRtugaflV7/4/ZamxqKYUSGO7vXDEb07ntm6k67KFWNUazCO6BmVeCSyobH/mKLhTd7M9zA8Zu4mdgY0 原子核]<span style="color:rgb(51,51,51);font-size:14px;line-height:24px;">变得稳定),使得TDTC稳定下来。因此我们需要一种碱使强酸性的氢离去,又不至于太强使所有氢全部离去而使其再次不稳定而形成超盐酸根。什么物质具有这种适当的碱性呢?</span>
<span style="color:rgb(51,51,51);font-size:14px;line-height:24px;">
<span style="color:rgb(51,51,51);font-size:14px;line-height:24px;">
(1)氧酸H₂OO₃</span>[[File:Bc5974ec54e736d1fc942d7d93504fc2d4626993.png|left]]   <span style="color:rgb(51,51,51);font-size:14px;line-height:24px;">机理很简单,利用了氧</span><span style="color:rgb(51,51,51);font-size:14px;line-height:24px;">酸的质子化,但是其对用于超盐酸合成的催化剂Ka-Sb合金的腐蚀严重。</span><span style="color:rgb(51,51,51);font-size:14px;line-height:24px;"><br/>
(1)氧酸H₂OO₃</span>[[File:Bc5974ec54e736d1fc942d7d93504fc2d4626993.png|left]]   <span style="color:rgb(51,51,51);font-size:14px;line-height:24px;">机理很简单,利用了氧</span><span style="color:rgb(51,51,51);font-size:14px;line-height:24px;">酸的质子化,但是其对用于超盐酸合成的催化剂Ka-Sb合金的腐蚀严重。</span><span style="color:rgb(51,51,51);font-size:14px;line-height:24px;"><br /> 
(2)催化量的超盐酸高鉲+铯单质(反应进行后期加入)</span><span style="color:rgb(51,51,51);font-size:14px;line-height:24px;">反应生成氢气与铯离子,并且能有效钝化可能存在的少量超盐酸,是一种比较安全的方法。</span>
(2)催化量的超盐酸高鉲+铯单质(反应进行后期加入)</span><span style="color:rgb(51,51,51);font-size:14px;line-height:24px;">反应生成氢气与铯离子,并且能有效钝化可能存在的少量超盐酸,是一种比较安全的方法。</span>
<span style="color:rgb(51,51,51);font-size:14px;line-height:24px;"><br/>
<span style="color:rgb(51,51,51);font-size:14px;line-height:24px;"><br /> 
(3)定量的超氢氧化钠(钾,等等)+锑场</span>
(3)定量的超氢氧化钠(钾,等等)+锑场</span>
<span style="color:rgb(51,51,51);font-size:14px;line-height:24px;">反应放出的大量的热足以使溶液剧烈沸腾,利用锑场控制热量将杂质全部蒸出,留下纯度很高的NaH<sub>9</sub>Cl<sub>10</sub>晶体。</span>
<span style="color:rgb(51,51,51);font-size:14px;line-height:24px;">反应放出的大量的热足以使溶液剧烈沸腾,利用锑场控制热量将杂质全部蒸出,留下纯度很高的NaH<sub>9</sub>Cl<sub>10</sub>晶体。</span>
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====正八面体型====
====正八面体型====
(1)双TDTC配位<br/>
(1)双TDTC配位<br />
<span style="color:rgb(51,51,51);font-size:14px;line-height:24px;">根据四元环上“凸出的氯”的方向,这种情况下会有具有不同旋光度的各种异构体,但由于性质差别不大,因此不再赘述。配位中心通常为倾向于正八面体配位的粒子,例如[Co(Ⅲ)(TDTC)₂];</span>
<span style="color:rgb(51,51,51);font-size:14px;line-height:24px;">根据四元环上“凸出的氯”的方向,这种情况下会有具有不同旋光度的各种异构体,但由于性质差别不大,因此不再赘述。配位中心通常为倾向于正八面体配位的粒子,例如[Co(Ⅲ)(TDTC)₂];</span>
(2)混合配位<br/>
(2)混合配位<br />
<span style="font-size:14px;line-height:24px;">
<span style="font-size:14px;line-height:24px;">
</span><span style="color:rgb(51,51,51);font-size:14px;line-height:24px;">这一类物质的性质多变,而且对配位中心的要求不高,这里不加赘述,留给广大的锑星民众或任何超理学的爱好者进一步研究。</span>
</span><span style="color:rgb(51,51,51);font-size:14px;line-height:24px;">这一类物质的性质多变,而且对配位中心的要求不高,这里不加赘述,留给广大的锑星民众或任何超理学的爱好者进一步研究。</span>
第171行: 第173行:
[[File:9f0740c2d562853553e8505698ef76c6a7ef6310.png|thumb|left]]
[[File:9f0740c2d562853553e8505698ef76c6a7ef6310.png|thumb|left]]
 <span style="color:rgb(51,51,51);font-size:14px;line-height:24px;">TDTC电离后的四元氯环上有14π电子,因此具有芳香性,能够形成夹心配合物。这种情况对于原子半径很大的过渡金属是很常见的。</span>
 <span style="color:rgb(51,51,51);font-size:14px;line-height:24px;">TDTC电离后的四元氯环上有14π电子,因此具有芳香性,能够形成夹心配合物。这种情况对于原子半径很大的过渡金属是很常见的。</span>
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==最新研究成果==
==最新研究成果==
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概述:根据目前超理学界公认的观点,超盐酸在标态下的结构为三乙亚氯烷基环丁亚氯烷。在标态下,这一结构存在十氯九氢参与的魔键。这赋予了超盐酸酸根结构极强的稳定性,也使得在环丁氯烷环上的氢在离去后电荷可以离域在整个分子上而不受分子构型的限制。超盐酸也因此拥有极高的酸性。结构中的四元氯环具有较大的角张力,在魔键存在的情况下保持稳定,但当魔键受到影响键能变弱时则容易发生开环,形成氯自由基发生猛烈的的氧化还原反应。由于H2Cl基团的强推电子作用,环上电子云密度较大,一些较强的亲电试剂在某些情况下可以越过反应能垒,打破魔键发生亲电加成,形成不稳定的中间体,而三个α氯原子则带正电,在魔键被破坏时优先于四元环发生氧化还原反应。
概述:根据目前超理学界公认的观点,超盐酸在标态下的结构为三乙亚氯烷基环丁亚氯烷。在标态下,这一结构存在十氯九氢参与的魔键。这赋予了超盐酸酸根结构极强的稳定性,也使得在环丁氯烷环上的氢在离去后电荷可以离域在整个分子上而不受分子构型的限制。超盐酸也因此拥有极高的酸性。结构中的四元氯环具有较大的角张力,在魔键存在的情况下保持稳定,但当魔键受到影响键能变弱时则容易发生开环,形成氯自由基发生猛烈的的氧化还原反应。由于H2Cl基团的强推电子作用,环上电子云密度较大,一些较强的亲电试剂在某些情况下可以越过反应能垒,打破魔键发生亲电加成,形成不稳定的中间体,而三个α氯原子则带正电,在魔键被破坏时优先于四元环发生氧化还原反应。
====异构化====
====异构化====
前面提到过,四元环存在较大的角张力,在魔键被破坏时其中一个Cl-Cl键将断开生成一个不稳定的中间体,然后迅速重排形成一个带有六元环的异构体,即1,3-二乙氯基环己氯烷。这一结构相较于1,2,3-三乙氯基环丁氯烷要更稳定,没有角张力,且存在一个十氯十氢的魔键。这意味着这一结构几乎没有酸性,具有普通高级魔键氯烷的性质。<br/>
前面提到过,四元环存在较大的角张力,在魔键被破坏时其中一个Cl-Cl键将断开生成一个不稳定的中间体,然后迅速重排形成一个带有六元环的异构体,即1,3-二乙氯基环己氯烷。这一结构相较于1,2,3-三乙氯基环丁氯烷要更稳定,没有角张力,且存在一个十氯十氢的魔键。这意味着这一结构几乎没有酸性,具有普通高级魔键氯烷的性质。<br />
在环境无法给予体系足够的能量发生完整的重排反应时(六元环重排由于氯较远需要完全断键),重排生成五元环。五元环张力小,在形成后非猛烈条件不再开环。这一结构酸性较经典结构酸性大大降低,其一级电离与碳酸二级电离相当,原因是氯与氢之间存在较弱的魔键.<br/>
在环境无法给予体系足够的能量发生完整的重排反应时(六元环重排由于氯较远需要完全断键),重排生成五元环。五元环张力小,在形成后非猛烈条件不再开环。这一结构酸性较经典结构酸性大大降低,其一级电离与碳酸二级电离相当,原因是氯与氢之间存在较弱的魔键.<br />
超盐酸主要存在以上两种异构化现象。超盐酸的缩环,完全开环,侧链异构化等现象此处暂不提及。
超盐酸主要存在以上两种异构化现象。超盐酸的缩环,完全开环,侧链异构化等现象此处暂不提及。
====聚合和解聚====
====聚合和解聚====
第190行: 第192行:
====超酸性====
====超酸性====
前面提到过,超盐酸由于十氯九氢的离域魔键结构,具有比一般的布朗斯特-路易斯超酸体系更强的质子酸性(其哈密特酸度函数值可以达到-34以下(在100zmy的锑场下使用氟磺酸作缓冲溶液测定),其酸性在相当大的范围内随锑场强度增大而增大(离域魔键的增强),在1000Mzmy左右达到极值(H<sub>0</sub>=-42,氟磺酸缓冲),之后对锑场不敏感。实际上,液相的超盐酸几乎不存在自耦电离现象,因为超盐酸的侧链几乎没有碱性(值得一提的是,氯在锑场中确实可以与四个原子作用,但极不稳定,在液相超盐酸痕量的
前面提到过,超盐酸由于十氯九氢的离域魔键结构,具有比一般的布朗斯特-路易斯超酸体系更强的质子酸性(其哈密特酸度函数值可以达到-34以下(在100zmy的锑场下使用氟磺酸作缓冲溶液测定),其酸性在相当大的范围内随锑场强度增大而增大(离域魔键的增强),在1000Mzmy左右达到极值(H<sub>0</sub>=-42,氟磺酸缓冲),之后对锑场不敏感。实际上,液相的超盐酸几乎不存在自耦电离现象,因为超盐酸的侧链几乎没有碱性(值得一提的是,氯在锑场中确实可以与四个原子作用,但极不稳定,在液相超盐酸痕量的
H[Cl<sub>10</sub>H<sub>10</sub>]<sup>+</sup>中,氢离子被连接在四元环上)。<br/>
H[Cl<sub>10</sub>H<sub>10</sub>]<sup>+</sup>中,氢离子被连接在四元环上)。<br />
利用其极强的质子酸性,锑星科学家曾使用超盐酸质子化烃类等极难质子化的物质并将其作为极强的质子溶剂。由于四元环的强亲电性,较为活泼的稀有气体原子可以被附着在四元环上并被质子化(包括Rn,Xe甚至是痕量的Kr),质子化结构如图所示。中间的虚线代表着稀有气体原子与四元环的相互作用,但我们并不清楚这到底是什么。有观点认为这是类似的魔键,但稀有气体也能形成魔键的说法并不能被广泛接受。更多人相信魔键的存在使四元环把负电荷打在了稀有气体上,使稀有气体更容易被质子化。
利用其极强的质子酸性,锑星科学家曾使用超盐酸质子化烃类等极难质子化的物质并将其作为极强的质子溶剂。由于四元环的强亲电性,较为活泼的稀有气体原子可以被附着在四元环上并被质子化(包括Rn,Xe甚至是痕量的Kr),质子化结构如图所示。中间的虚线代表着稀有气体原子与四元环的相互作用,但我们并不清楚这到底是什么。有观点认为这是类似的魔键,但稀有气体也能形成魔键的说法并不能被广泛接受。更多人相信魔键的存在使四元环把负电荷打在了稀有气体上,使稀有气体更容易被质子化。
====配位性====
====配位性====
请注意,超盐酸的“配位性”不同于常理中讨论的配位性。一般而言,超盐酸根的四元环具有一定的亲核性,在魔键的作用下可以把电子打在原子或分子的反键轨道上。上文中超盐酸对稀有气体的质子化的公认机理便存在这样的情况(这也能够解释为什么超盐酸的一分子HCl的络合物中氯化氢上的氢原子酸性反而比一般的HCl弱)。超盐酸可以以这种方式进行自耦电离,但由于氢离子的相互作用半径太小,无法有效进行相互作用(也正因如此超盐酸的酸性得以被保留,如果这一结构稳定那么超盐酸的超酸性将不复存在)。<br/>
请注意,超盐酸的“配位性”不同于常理中讨论的配位性。一般而言,超盐酸根的四元环具有一定的亲核性,在魔键的作用下可以把电子打在原子或分子的反键轨道上。上文中超盐酸对稀有气体的质子化的公认机理便存在这样的情况(这也能够解释为什么超盐酸的一分子HCl的络合物中氯化氢上的氢原子酸性反而比一般的HCl弱)。超盐酸可以以这种方式进行自耦电离,但由于氢离子的相互作用半径太小,无法有效进行相互作用(也正因如此超盐酸的酸性得以被保留,如果这一结构稳定那么超盐酸的超酸性将不复存在)。<br />
必须强调的是,这样的相互作用是很弱的,而且在相互作用的形成瞬间就能消失。但如果不是超盐酸的盐而是超盐酸,那么氢离子可以质子化中心原子并稳定这一结构。<br/>
必须强调的是,这样的相互作用是很弱的,而且在相互作用的形成瞬间就能消失。但如果不是超盐酸的盐而是超盐酸,那么氢离子可以质子化中心原子并稳定这一结构。<br />
对于一些更大的金属原子(如Cs<sup>+</sup>,Ba<sup>2+</sup>),超盐酸根可以形成相对稳定的二配位结构(如图)。对于这一结构的特殊稳定性,一般认为此时两个酸根受金属原子影响将在四元环上保持几乎平行的状态,这使得两个酸根的侧链产生了较弱的魔键。如果这一说法属实,那么这样的结构实际上是笼状的。受空间位阻影响无法进行第三次配位。<br/>
对于一些更大的金属原子(如Cs<sup>+</sup>,Ba<sup>2+</sup>),超盐酸根可以形成相对稳定的二配位结构(如图)。对于这一结构的特殊稳定性,一般认为此时两个酸根受金属原子影响将在四元环上保持几乎平行的状态,这使得两个酸根的侧链产生了较弱的魔键。如果这一说法属实,那么这样的结构实际上是笼状的。受空间位阻影响无法进行第三次配位。<br />
利用超盐酸的这一特性,可以使用超盐酸分离大金属离子。在制备铯催化剂的时候,少量的铷杂质就会极大的影响催化剂寿命。锑星科学家有较为成熟的工艺使用超盐酸分离出铯,可以得到8N以上纯度的铯。这有点像碲球上的隐烷,但其恐怖的选择性让它在铯/钡提纯领域大显神威。<br/>
利用超盐酸的这一特性,可以使用超盐酸分离大金属离子。在制备铯催化剂的时候,少量的铷杂质就会极大的影响催化剂寿命。锑星科学家有较为成熟的工艺使用超盐酸分离出铯,可以得到8N以上纯度的铯。这有点像碲球上的隐烷,但其恐怖的选择性让它在铯/钡提纯领域大显神威。<br />
值得注意的是,在超盐酸扩环后,尤其是形成六元环后,环可以以常理的方式对中心原子进行配位,形成的是常理键的配位键,在魔键不被破坏的条件下具有一般配位键的通性,这里不做赘述。<br/>
值得注意的是,在超盐酸扩环后,尤其是形成六元环后,环可以以常理的方式对中心原子进行配位,形成的是常理键的配位键,在魔键不被破坏的条件下具有一般配位键的通性,这里不做赘述。<br />
====超氧化性====
====超氧化性====
与配位不同,当氧化还原反应发生时,优先得到电子的是环上的α氯原子。由于其具有一定的正电性,同时质子云加强了原子整体的吸电子能力(屏蔽效应的减弱),当锑场环境减弱时原子间相互作用减弱,Cl-Cl键增长,同时键能降低,α氯原子将变得更加裸露。一般而言,在0.1~1zmy的锑场下发功α氯原子的氧化效果最好(如果继续降低则有可能以自由基的形式直接解聚,不具有特殊氧化性)。<br/>
与配位不同,当氧化还原反应发生时,优先得到电子的是环上的α氯原子。由于其具有一定的正电性,同时质子云加强了原子整体的吸电子能力(屏蔽效应的减弱),当锑场环境减弱时原子间相互作用减弱,Cl-Cl键增长,同时键能降低,α氯原子将变得更加裸露。一般而言,在0.1~1zmy的锑场下发功α氯原子的氧化效果最好(如果继续降低则有可能以自由基的形式直接解聚,不具有特殊氧化性)。<br />
一般而言,离域魔键解体时优先断开的是α氯原子与环的魔键,形成Cl<sub>2</sub>H<sub>3</sub>氯烃自由基。由于锑场十分微弱,Cl<sub>2</sub>H<sub>3</sub>不稳定,会迅速分解为质子云状态下的Cl<sub>2</sub>H<sub>2</sub>和一个氢自由基(如果条件并非特别剧烈该自由基可以重新与四元环结合),然后质子云定域并分解为两分子HCl。超盐酸分解时的超氧化性主要来自于质子云状态下的Cl<sub>2</sub>H<sub>3</sub>。<br/>
一般而言,离域魔键解体时优先断开的是α氯原子与环的魔键,形成Cl<sub>2</sub>H<sub>3</sub>氯烃自由基。由于锑场十分微弱,Cl<sub>2</sub>H<sub>3</sub>不稳定,会迅速分解为质子云状态下的Cl<sub>2</sub>H<sub>2</sub>和一个氢自由基(如果条件并非特别剧烈该自由基可以重新与四元环结合),然后质子云定域并分解为两分子HCl。超盐酸分解时的超氧化性主要来自于质子云状态下的Cl<sub>2</sub>H<sub>3</sub>。<br />
由于质子云状态下分子的正电荷不再高度集中于原子核,电子对质子的屏蔽效应明显减弱,这使得氯原子与氢原子外层轨道能量急剧下降。加之Cl<sub>2</sub>H<sub>3</sub>的自由基构型,该分子成为了一种极强的氧化剂。据锑星科学家测定,在0.1zmy的锑场下,电极反应<br/>
由于质子云状态下分子的正电荷不再高度集中于原子核,电子对质子的屏蔽效应明显减弱,这使得氯原子与氢原子外层轨道能量急剧下降。加之Cl<sub>2</sub>H<sub>3</sub>的自由基构型,该分子成为了一种极强的氧化剂。据锑星科学家测定,在0.1zmy的锑场下,电极反应<br />
Cl<sub>2</sub>H<sub>3</sub>+H<sup>+</sup>+3e<sup>-</sup>==2Cl<sup>-</sup>+2H<sub>2</sub><br/>
Cl<sub>2</sub>H<sub>3</sub>+H<sup>+</sup>+3e<sup>-</sup>==2Cl<sup>-</sup>+2H<sub>2</sub><br />
的标准还原电位高达7.86V,甚至可以将氟氧化成阳离子(实际上,此时氯的3p简并轨道能量远低于氟的2s轨道,甚至4s的能量也能比氟的2p轨道低一些;而氢的1s电子云则向内收缩一半以上,说明此时氯的部分质子云弥散在氢附近)。
的标准还原电位高达7.86V,甚至可以将氟氧化成阳离子(实际上,此时氯的3p简并轨道能量远低于氟的2s轨道,甚至4s的能量也能比氟的2p轨道低一些;而氢的1s电子云则向内收缩一半以上,说明此时氯的部分质子云弥散在氢附近)。
必须指出,这一反应并不容易控制。一方面质子云状态下的分子在低锑场条件下并不稳定,会在一段时间后定域从而失去强吸电子能力;另一方面如果使用该反应氧化一些难以氧化的物质(例如氟),产生的F<sup>+</sup>几乎会在定域的瞬间氧化氯化氢和氢气。<br/>
必须指出,这一反应并不容易控制。一方面质子云状态下的分子在低锑场条件下并不稳定,会在一段时间后定域从而失去强吸电子能力;另一方面如果使用该反应氧化一些难以氧化的物质(例如氟),产生的F<sup>+</sup>几乎会在定域的瞬间氧化氯化氢和氢气。<br />
== 注释 ==
== 注释 ==
超盐酸
超盐酸
== 参考文献 ==
== 参考文献 ==
1.《无理化学(第四版)》<br/>
1.《无理化学(第四版)》<br />
2.《大锑赵明毅》<br/>
2.《大锑赵明毅》<br />
3.《锑氏秘集》<br/>
3.《锑氏秘集》<br />
4.《超盐酸简史——你不知道的超理》<br/>
4.《超盐酸简史——你不知道的超理》<br />
5.《超理基础》<br/>
5.《超理基础》<br />
6.《基础有机超理(第三十八版)》<br/>
6.《基础有机超理(第三十八版)》<br />
7.《超理和社会》<br/>
7.《超理和社会》<br />
8.《锑星——我们生活的家园》<br/>
8.《锑星——我们生活的家园》<br />
9.《布-万氏结构简式的研究》<br/>
9.《布-万氏结构简式的研究》<br />
10.《超盐酸的应用》<br/>
10.《超盐酸的应用》<br />
11.《超理探秘:魔键》<br/>
11.《超理探秘:魔键》<br />
12.《生物超理(第2.5版)》<br/>
12.《生物超理(第2.5版)》<br />
13.《超盐酸中的配位结构》<br/>
13.《超盐酸中的配位结构》<br />
14.《The Antimonic Research on Hyperhydrochloric Acid》<br/>
14.《The Antimonic Research on Hyperhydrochloric Acid》<br />
15.《涂效灰自传》<br/>
15.《涂效灰自传》<br />
[[Category:无机化合物]]
[[Category:无机化合物]]
[[Category:超强酸]]
[[Category:超强酸]]