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编辑“︁超硫酸”︁

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-{H|鉲; zh-hans:鉲; zh-hant:鉲; zh-cn:鉲; zh:鉲;}-
{{特色条目}}{{K01}}
超硫酸是锑星环境下的人造超强酸,化学式{{Chem|(H2SO4)10}}。浓超硫酸按2:1比例夺取任何含有氢氧元素物质的[[氢]]和[[氧]],即使不含有这两种元素,也会自行[[发功]],打破其他物质原子核,夺取质子中子构成[[氢]]和[[氧]]。这种核反应释放大量能量,但是在强大的[[锑场]]下一部分被抵消一部分转化成射线。
[[File:HyperSulphuricAcid.png|300px|缩略图|超硫酸的结构,其中硫氧单键为魔键]]


==结构==
== 化合物 ==
超硫酸的[[布-结构式]]如右图所示,10个硫酸分子排列成类似的结构。该结构的硫氧单键为魔键,硫原子和氧原子的原子核分裂成子和中子,分子中所有电子围绕它们运动,氢离子则被电离出去。
{{化合物卡片|title1=超硫酸|化合物名称=超硫酸|英语名称=Hypersulfuric Acid|别称=强硫酸、十倍体硫酸、硫酸-十倍体酸、十聚硫酸|俗称=无|熔点=29摄度|沸点=86摄氏度|升华点=108摄氏度|image1=超硫酸.jpg|caption-image1=一小勺重达5g的粉末<br/>
*装在超锑塑料容器|每克价格=28锑星币
每毫升194锑星币|燃点=不可燃|密度=7232|比热容=464|硬度=0.259硬度指数|放射性=无|完全溶于=水|微溶于=无|不溶于=其他物|溶液酸碱度=-9.1i|耐腐蚀度=无|抗压能力=无|防辐射度=无|危化指数=6级}}


超硫酸有数百种异构体,图中展示的是最常见且最稳定的一种。
== 性质 ==
==制备==
超硫酸,理无机酸学表达式为H<sub>20</sub>S<sub>10</sub>O<sub>40,</sub>硫酸的十聚物。属于一种超理极强酸,是十倍体酸([[超理人物:钔劫裂𫓧|]])的一种。比[[]]略,[[室温]]下呈固态,溶水,饱比仅到20%只能用[[聚五十一锑乙烯]]试管或钒<ref>钒与超硫酸反应。仅加压才能缔和。</ref>制容器装放。一般现为白色粉末,性质及活泼,与几乎所有不是气体物质反应。其分子有时可写为[[共聚式]](H2SO4)<sub>10</sub>
===锑鉲催化法===
与合成超盐酸的方法类似,合成超硫酸也可以使用锑鉲催化法同样在实验室合成塔内进行。其步骤为:在盛有γ-鉲和锑单质的密闭容器中注入98%的硫酸溶液,降温至-16.5K,降压至25000Pa,硫酸分子会按10:1的比例聚合成硫酸分子。反应理如下:
# 硫分子在催下断裂其中一个硫氧配位键,两两结合:<br>[[File:超硫酸合成1.png|600px]]
# 结合后的自由基再与1个硫酸分子结合,成为三聚硫酸自由基:<br>[[File:超硫酸合成2.png|900px]]
# 3个三聚硫酸自由基与1个硫酸分子聚合,成为超硫酸(图中用R表示-O-SO(OH)<sub>2</sub>-O-SO(OH)<sub>2</sub>-OH基团):<br>[[File:硫酸合成3.png|600px]]
==化学性质==
===氧化性===
一种极强的氧化剂,可以和除稀有气体和氧外的所有元素反应。超的氧化性仍弱于超硝酸超高氯酸
===='''非金属反应'''====
超硫酸与非金属反应时,一般氧化成最高价含氧酸,自身被还原成[[硫化氢]]和[[二硫]]。


2{{Chem|(H2SO4)10}}+10Cl<sub>2</sub>====20HClO<sub>4</sub>+10H<sub>2</sub>S+5S<sub>2</sub>
超硫酸被公认为是二元酸,尽管有每条分子20个氢原子,合成物却大多数是普通的硫酸盐,也有极其少量的元素可以显出的四、五倍硫酸盐。超硫酸密度比锌还大,目前最重的酸之一,酸性和腐蚀性都比[[氟锑酸]]强的多(根据[[酸碱指示卡|酸碱指示]]公式,约[[氟锑酸]]的3.7e6倍)。 超硫酸的[[酸碱指示卡|酸碱度]]可以达到-12.4i(比氟锑酸强),20%水溶液则是-9.1i。
<br>
3{{Chem|(H2SO4)10}}+20N<sub>2</sub>====40HNO<sub>3</sub>+10H<sub>2</sub>S+10S<sub>2</sub>


特别地与[[氟]]气反应时,不发生氧化还原反应发生取代反应:
超硫酸具有放热性和吸水性是良好的强氧化剂。可以将大多数卤素显正价。向超硫酸溶液中通入稀有气体也能发生缔和。


{{Chem|(H2SO4)10}}+10F<sub>2</sub>====[[超氟磺酸|(HSO<sub>3</sub>F)<sub>10</sub>]]+10HOF
这种极强酸在物理方面、工业生产方面都有极大用途,制取成本不高,对浓硫酸进行无消耗[[做锑功(消歧义)|发功]]即可调制十倍体。锑星人最早发现了制取方法,使用锑[[250 鉲|]]代盐催化制取的。不过,[[250 鉲|鉲]]盐在本实验室由于实在难以制取,还是发明了[[做锑功(消歧义)|发功]]法制取,大大减少了成本。实验室中工业生产也会频繁使用,因为便宜,仅比普通硫酸贵一半。不过,因为强腐蚀性禁止使用
===='''与金属反应'''====
硫酸与氢前金属反应时发生置换反应与氢后金属反应时则发氧化还原反应


{{Chem|(H2SO4)10}}+80Ag====40Ag<sub>2</sub>O+10H<sub>2</sub>S↑
=== “超硫酸斗殴案” ===
<br>
对于这种危险的强酸是否应该加入锑星中学研学的“超理”课本,实验室内曾发生过极大的一场斗殴。这几乎是实验室1645年以来最骇人听闻的事情之一。1996年9月,两名文化部实验员就此事发生争执,于是私下决定对斗一场,利用实验室的一座试剂厂和周围四栋宿舍、两座小卖部当做“战斗地图”,各贿赂放出100余名[[民科]]、[[脑锑]]等精神病患者,拉拢12个室友,出来持武器对战。由于精神病患者人数众多,战斗很残忍。最后12名实验员均死亡,精神病丢酒精灯烧坏了试剂厂,还导致氟气扩散,毒死30多名无辜实验员。并且,得到“自由”的精神病向各实验员开枪,击杀50多名。后来,动用固定军队才将所有精神病逮捕送回,两名实验员以严重非主动破坏罪,被接受[[物理治疗]],后一名自杀,另一名越狱被执行死刑。
{{Chem|(H2SO4)10}}+40Cu====40CuO+10H<sub>2</sub>S↑


==发现==
话说那么多起惨案实验员们,能不能使和平方式决学术上争端?实验室已经遭大的人员和经济损失
某天在[[赵明毅]]发现超盐酸后他开始思考:如何把硫酸变成超硫酸呢?他将一种无毒物质——浓硫酸放在[[铌场]]内在-300摄氏度低温,通2×10<sup>9</sup>A电流,只见浓硫酸变成晶体,铌场神秘的变成了[[锑场]]!这时,二氧化硅烧杯被反应掉了!赵明毅只能用最耐腐蚀的单质铯金属烧杯装入。与水反应后,电子竟然断裂产生碎片,每一片都可以吸起个原子核,同时释放大量的H<sup>+</sup>,符合酸标准。溶时产生大量热量导致铯烧杯被烧融了,产生了剧烈的核反应。锑星人都有极强抗辐射能力,因此这只是把赵明毅实验室炸毁一半而个发现的利益远于他的损失。


== 争议 ==
=== 学龄 ===
关于超硫酸和[[]]谁更强的问题,[[锑星]]内部发生了广泛争议。尽管目前尚无最终定论但一般认为超硫酸因为形成分子内氢键,酸性不如超酸强
锑星中学目前仍有对超硫酸的研学(“探究超酸的腐蚀”)。[[锑星大学]]中有更复杂研究主要是针对倍的研究


== 超过二硫酸 ==
=== 可以形成四、五、十倍盐的元素 ===
超过二硫酸是锑星腐蚀性最强体。
氢(超硫酸)、锂、镁、铬、铁、铜([[超硫酸铜]])、锌、银、锡、锑([[超硫酸锑]])、钡、钨、锇、金<ref>产生一种四倍体酸([[超硫金酸]])</ref>、[[80 汞|汞]]、铋、镭、铀、镎、钚、锔、[[103 铹|铹]]、镆、[[116 钅立|钅立]]、[[119 钅圆|钅圆]]、[[121 钅鸡|钅鸡]](特殊七倍盐)。
 
=== 脱水性 ===
超硫酸吸收水后重组,产生[[三倍硫酸|三倍体硫酸]]和[[高硫酸|高硫酸(HSO4)]]。略加压强即可回收利用。可谓实在便宜好用。
 
超硫酸性质很复杂,{{Black|怎么说呢,就这么一篇文章远远不够写}}的。因此,化学家们研究多聚物的路还很长。目前实验室还是以一倍体化合物多做研究,对于十倍酸的一些基础性质也会略作讨论。只有真正的实验室化学工人需要详细学习,普通读者仅了解好玩即可。
 
其蒸汽有刺激性和毒性。
 
=== 分子结构图 ===
[[File:超硫酸分子.jpg|frameless]]
 
== 用途 ==
 
* 合成硫酸盐、超硫酸盐
* 工业生产
* 研究强酸
* 吸水
* 研究十聚物
* 研究重酸
* 好处多多
 
=== 制取 ===
 
# 10H2SO4 [[做锑功(消歧义)|=<sbp>=]] (H2SO4)<sub>10</sub>
# 锑鉲催化
 
== 发现历史 ==
1895年发功制取。
 
{{酸}}
 
== 附录 ==
一般地,实验室禁止随意售卖。
 
唯一无登记全责任购买是:
{| class="fandom-table"
|+表
|十倍体硫酸
20%溶液
|本实验室
|超锑塑料装
20%纯度
|199锑星币/mL
|}
 
== 专业参数 ==
{{R180}}
 
=== 倍盐与元素分类关系 ===
倍体越高,越稳定,因为[[魔键]]强度越大。
 
==== 一倍盐 ====
绝大多数渡金属都无法合成超盐。尤其一些性质稳定的元素,如钯。
 
==== 倍盐 ====
这种超盐十分普遍,但易分解。一般出现在非金属中,超硫酸硅等就有二倍盐,一般一个超硫酸分子反应产生五个二倍盐。
 
==== 四倍盐 ====
难以形成的盐,性质很稳定,需要使用十倍体酸或二倍体酸值得。一般地,锑与所有相对二十元酸都可以合成五份四倍盐。(因为五价锑元素性质活泼)。锑的四倍盐一般难溶于水。同理,铋也具有这样的性质。唯一破坏锑四倍盐的方式是电解。
 
此外,极少数正五价渡元素也可以形成,一般有铌、钽(不与二十元酸反应)、𬭊(不与十元酸和十元酸反应)。钒的性质很稳定,不与十倍酸反应。
 
四倍盐的稳定[[魔键]]是工业的关键。可用作稳定剂。
 
==== 高倍盐 ====
五倍盐、七倍盐、十倍盐都是罕见的产物,一般只有性质活泼的元素可以产生的超盐。工业上也用途不多。
 
=== 吸水性 ===
没有指数级增长,是普通浓硫酸的10倍。
 
=== 腐蚀性 ===
易破坏化合正一价、二价、三价、六价无机物质,四五价不以破坏,易合成硫酸盐。
 
==== 有机物 ====
绝大多数塑料都会破坏。[[氟锑乙烯]]、[[聚五十一锑乙烯]]不可破坏,[[夸克聚合膜]]不可破坏。
 
=== 亲斥性 ===
亲碱金属、碱土金属以及过渡金属。排斥卤素,可使其显正价。
 
对16族元素不干扰,遇S可得到[[硫代超硫酸]]。
 
=== 同形异构情况 ===
没有。目前未找到超硫酸的同形异构现象。
 
=== 放射活动性 ===
与放射性元素化和,如果结果为超盐,可得到活动性降低的放射性元素盐,遇正一价放射性元素(如[[119 钅圆|钅圆]])合成十倍盐,使化合物放射性几乎消失,半衰期趋近无限。如果结果为一倍盐,则不影响放射性。
 
== 参考 ==
 
# 实验室化合部指南《超理酸碱盐合成及性质手册》“十倍酸”一章。
# 实验室科学丛书《认识超酸-冷门而有用的酸》“硫酸倍体”一章。
# 实验报告。
# 《实验室1645~2020法律及安全事例档案册》。
# 2016《十倍物质价格》。
# 化学工人教义《我们和锑星》“催化剂区别”、“[[做锑功(消歧义)|发功]]论”两章
 
[[Category:化合物]]
[[Category:无机物]]
[[Category:酸]]
[[Category:强酸]]
[[Category:超强酸]]
[[Category:超强酸]]
[[Category:无机化合物]]
[[Category:十倍体]]
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[[Category:酸]]
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[[Category:超理化学]]
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