The complete protonation of sulfuric acid, one of the strongest acids, can be achieved with the superacid HF/SbF5. The salt H3SO4+SbF6− is isolated at −78 °C from the reaction of the superacid with bis(trimethylsilyl) sulfate (the structure of the D3SO4+ ion in the crystal of the analogous deuterium compound is depicted).
Public reporting burrün for this co'Jection of information is estimated to average 1 hour per response, including the time for reviewing instructions, searching existing data sources, gathering and maintaining the data needed, and completing and reviewing this collection of information. Send comments regarding this burden estimate or any other aspect of this collection of information, including suggestions for reducing this burden to Department of Defense, Washington Headquarters Services, Directorate for Information confirmed by theoretical studies at the B3LYP/6-311++G(2d,2p) and the MP2/6-311++G(2d,p) levels.
Sulfurtrioxide reacts with the superacidic solutions XF/SbF(5) (X=H, D) to form the corresponding salts [X(2)SO(3)F](+)[SbF(6)](-), which are the protonated forms of fluorosulfuric acid. The salts have been characterized by vibrational spectroscopy and a single-crystal structure analysis. [H(2)SO(3)F](+)[SbF(6)](-) crystallizes in the monoclinic space group P2(1)/n (no. 14) with four formula units in the unit cell. The crystal structure possesses a distorted tetrahedral O(3)SF skeleton of the cations, which are linked with two strong hydrogen bridges to [SbF(6)](-) anions and forms a one-dimensional chain. The crystal structure and the vibrational spectra are compared to the quantum-chemical-calculated free [H(2)SO(3)F](+) cation. Additionally, an [H(2)SO(3)F(HF)(2)](+) unit was calculated at the RHF/6-311(++)G(d,p) level to simulate HF hydrogen bridges found in the solid state.
Professor Karl Otto Christe zum 65. Geburtstag gewidmet 100-proz. Schwefels‰ure ist eine der st‰rksten S‰uren und bildet definitionsgem‰˚die Grenze zu den Supers‰uren. Von den bei der Autoprotolyse von Schwefels‰ure gem‰˚Gleichung (1) entstehenden Ionen ist nur die Struktur des Hydrogensulfat-Ions in Salzen als Festkˆrper und die der Schwefels‰ure selbst bekannt. [1, 2] 2 H 2 SO 4 À3 H 3 SO 4 HSO 4 À (1) Die Existenz des Trihydroxyoxosulfonium-Ions H 3 SO 4 konnte z. B. durch Kryoskopie, Leitf‰higkeitsmessungen und Massenspektrometrie bewiesen werden, und die Strukturparameter wurden theoretisch berechnet. [3±5] Eine vollst‰ndige Protonierung der Schwefels‰ure zu H 3 SO 4 gelingt nur mit S‰uren, deren Protonenaktivit‰t H 0 die von H 2 SO 4 um ca. sechs Zehnerpotenzen¸bertrifft. Theoretisch sollte sich also Schwefels‰ure, die einen H 0 -Wert von À 12 hat, durch die Supers‰ure HF/SbF 5 mit einem H 0 -Wert von bis zu À 21 zum H 3 SO 4 -Ion protonieren lassen. Jedoch wurde von Gillespie und Robinson gezeigt, dass Schwefels‰ure zu ca. 0.1 % auch einer ionischen Selbstdehydratisierung, also einer Kondensation bei gleichzeitiger Bildung von Oxonium-Ionen [Gl. (2)], unterliegt. [5] 2 H 2 SO 4 À3 H 3 O HS 2 O 7 À (2)Die Oxonium-Ionen haben einen stark nivellierenden Effekt auf die Supers‰ure, was einer vollst‰ndigen Protonierung entgegensteht, wie wir durch eigene Untersuchungen best‰tigen kˆnnen. Die dabei durchgef¸hrte Reaktion von reiner Schwefels‰ure mit der Supers‰ure HF/SbF 5 f¸hrte in allen F‰llen zu keinem homogenen Feststoff, sondern zu einem hochviskosen R¸ckstand, in dem H 3 O SbF 6 À nachgewiesen werden konnte. Um die Dehydratisierung unter Bildung von H 3 O -Ionen zu umgehen, wurde Schwefels‰urebistrimethylsilylester 1 als Edukt verwendet, der nach Gleichung (3) reagiert.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.