סופר-חומצה

סופרחומצה היא חומצה עם חומציות גדולה מזו של חומצה גופרתית טהורה. במקרים רבים, הסופרחומצה איננו תרכובת אחת אלא קוקטייל של מספר תרכובות שיחדיו מייצרות תערובת עם חומציות גבוהה.

דוגמאות לסופר חומצות פשוטות הן:

• החומצה הטריפלואורומתאנגופריתית (CF₃SO₃H), הידוע גם בשם חומצה טריפלית,
• חומצה פלואורוגופרתית (FSO₃H).

שתי החומצות הללו הן בערך פי אלף יותר חזקות מאשר החומצה הגופרתית.

הסופרחומצה הכי חזק שנודע עד כה, הוא חומצה פלואורואנטימונית, שהוא תערובת של חומצה הידרופלואורית ושל אנטימון פנטאפלואוריד. בתערובת זו, החומצה ההידרופלואורית משחררת פרוטון (H⁺), והבסיס הצמוד (F^-) ממנו השתחרר הפרוטון נסתר במהירות על ידי יצירת קשר קואורדינטיבי חזק עם האנטימון הפנטאפלואורי. כך נשאר הפרוטון חופשי, דבר שיוצר את החומציות החזקה של התערובת. הקשר בין האנטימון הפנטאפלואורי והבסיס הצמוד של החומצה הידרופלואורית יוצרת אניון אוקטאהדרי גדול (SbF₆^-), שהוא בעצם נוקלאופיל חלש וגם בסיס חלש מאוד, אשר אינו מקהה את החומציות של הפרוטון החופשי. החומצה הפלואורואנטימונית היא חזקה פי 2x10¹⁹ מאשר 100% חומצה גופרתית.

המושג "סופרחומצה" הומצא על ידי ג'יימס בריאנט קוננט בשנת 1927 כדי לסווג חומצות אשר היו חזקות יותר מחומצות מינרליות קונבנציונליות.

ג'ורג' אנדרו אולה זכה בפרס נובל לכימיה לשנת 1994 בעקבות מחקרו על סופרחומצות ושימושן במחקר על תהליך הקרבוקציה. חומצת הקסם של אולה זכתה בשמה הודות ליכולת המדהימה של החומצה להמיס שעוות נרות. חומצת הקסם היא בעצם תערובת של חומצת לואיס אנטימון פנטאפלואוריד וחומצה פלואורוגופרתית (חומצת ברונסטד).

סופרחומצות מגיבות עם בסיסים ואף עם בסיסים חלשים בתגובת סתירה אלימה ואקסותרמית ביותר.

ראו גם

• סופרבסיס
• חומצה קרבוננית