ما هو حمض الكاربورين

حمض الكاربورين

يطلق على هذا الحمض الجديد اسم حمض الكربوران، وهو أول حمض فائق يمكن تخزينه في وعاء، ويمكن لهذا الحمض الفائق المعروف باسم حمض الفلوروسلفوريك أن يذيب الزجاج.

الحمض الفائق

• يُعرّف الحمض الفائق بأنه حمض ذو حموضة تفوق حمض الكبريتيك النقي بنسبة 100%، وله دالة بقيمة -12 وفقًا للتعريف التقليدي.
• التعريف الحديث للحمض الفائق هو الوسط الذي تكون فيه إمكانيات البروتونات الكيميائية أعلى منتلك الخاصة بحمض الكبريتيك.
• تشمل الأحماض الفائقة المتاحة تجارياً حمض ثلاثي فلورو الميثان سلفونيك (CF3SO3H) المعروف باسم Triflate وحمض الفلوروسولفونيك (FSO3H)، وكلاهما أقوى بنسبة 1000 مرة من حمض الكبريتيك (مما يعني أن قيمة H0 السالبة أعلى).
• يتألف أقوى حمض فائق من مزيج من حمض لويس القوي وحمض برونستيد القوي، وأشهر أنواع الحمض الفائق هو حمض الفلور p-sulfinic.
• يطلق على هذا الحمض الجديد اسم حمض الكاربورين، وهو أول حمض فائق يمكن تخزينه في وعاء، وهو حمض فائق يسمى حمض الفلوروسلفوريك ويمكنه حل الزجاج مثل أي حمض آخر.
• يطلق حمض الفحم ذرات الهيدروجين المشحونة عندما يتفاعل كيميائيًا مع الأجسام، ولكن الجزء المتبقي من أيون الحمض الذي يحمل شحنة سالبة يكون مستقرًا لدرجة تمنع استمرار التفاعل.
• الصيغة الكيميائية للحمض هي H (CHB11Cl11)، وحموضة هذه المركبات أعلى بأكثر من 100 تريليون مرة من حموضة الماء العادي.
• يتم الحصول على هذا الحمض من خلال تركيبات كيميائية مبتكرة وجديدة، ويحاول مخترع الحمض استخدامه لأكسدة ذرات الزينون الخاملة كيميائيًا.
• سيتم استخدام هذا الحمض الفائق بشكل محتمل لدراسة المواد الكيميائية غير المعروفة مسبقًا وللتحكم بفعالية في التفاعلات في صناعة الكيماويات.
• تشمل الأحماض الفائقة الأخرى حمض الكاربورين (مثل H (CHB11Cl11) وحمض الفلوروسلفوريك (HFSO3)، ويعتبر حمض الكاربورين الأقوى في العالم لأن حمض الأنتيمون المفلور في الواقع حمض الهيدروفلوريك وخماسي فلوريد الأنتيمون.
• حمض الكبريتيك المفلور وحمض الأنتيمون المفلور وحمض الكاربوران غير قابلة للتعامل بها بأيدي عارية بسبب شدة تآكلها، ويعد حمض الكاربورين نادرًا نسبيًا، لذلك غير مرجح أن يتعامل الطلاب معه.
• يستخدم الحمض الفائق في أغلب الأحوال لتوفير بيئة مناسبة لصيانة الكاتيونات العضوية والتي تستخدم كجزيئات وسيطة في العديد من التفاعلات مثل البحث وإنتاج البلاستيك والبنزين ذو الأوكتان العالي.

أحماض فائقة قوية

تشمل الأحماض الفائقة الأخرى كاربورين وحمض فلوروسولفوريك HFSO3 بينما يعتبر كاربورين الأحماض الأمينية الفائقة أقوى حمض منفرد في العالم  لأن حمض الفلوروسلفينيك هو في الواقع خليط من حمض الهيدروفلوريك وخماسي فلورو الأنتيمون  بينما البورون الكربوني تكون قيمة الرقم الهيدروجيني لحمض الكانويك ضمن -18 دقيقة: على عكس حمض الهيدروفلوريك وحمض الفلوروسولفينيك فإن حمض الهيدروكربون ليس مادة أكالة للغاية ويمكن معالجته بالجلد العاري.

أقوى حمض في العالم هو حمض فلورانتيمونيك الفائق في العالم وهو خليط من فلوريد الهيدروجين HF وخماسي فلوريد الأنتيمون SbF5. سينتج الخلط بين الحمضين المختلفين هذا الحمض الفائق، ولكن خلطهما بنسب متساوية سينتج أقوى حمض فائق معروف للإنسان.

حمض الفلورانتيمونيك

إذا وجد شخص يحتوي على حمض أسوأ من الحمض الفلورانتيمونيك، سيتم تصنيف التمييز المشكوك فيه على أنه حمض فلورانتيمونيك. يتم وضع حمض الفلورانتيمونيك في المقام الأول في ترتيب الأحماض المعدنية من حيث القوة، لأنه يعتبر حمضا لا يحول تلقائيا حمضا إلى حمض خطير. حيث يتنافس حمض الكاربورين ليكون الأقوى، ولكنه ليس مسببا للتآكل. إذا صببت حمض الفلورانتيمونيك على يديك على أمل أن تأكل من “اليدين إلى العظام”، فإنه سيتفاعل مع الماء في الخلية، وعلى الرغم من أن الباقي قد لا يكون مرئيا بسبب الضباب المؤلم أو السحابة البخارية العالية، إلا أنه سيزيد من تركيز أيونات الهيدروجين والبروتونات في الماء.

قد يوفر هذا الحمض بروتونات بكفاءة أعلى من حمض الكبريتيك النقي إذا تفاعل مع الماء، وسيكون تفاعله عنيفا على الأقل، وإذا تم تسخينه، سيتحلل ويطلق غاز الفلور السام. ومع ذلك، يمكن تخزين هذا الحمض في وعاء بلاستيكي لسهولة التخزين. حمض الفلورانتيمونيك HSbF6 هو خليط من فلوريد الهيدروجين وخماسي فلوريد الأنتيمون بنسب مختلفة. وهذه الصيغة توفر أقوى حمض فائق معروف، وثبت أن هذا الحمض الفائق يحتوي على بروتونات وهيدروكربونات ويمكنه حمل ماء الكربون. عند تفاعل HF مع SbF5، يتم طرد الحرارة، حيث يطلق HF بروتونات (H +) ويتم فصل قاعدته (F-) بواسطة إحدى جزيئات SbF5 للحصول على مركب SbF6 الثماني.

يصنف هذا الأنيون بأنه غير متسق؛ نظرا لكونه نواة ضعيفة جدا وقاعدة ضعيفة جدا، وبفعل البروتون العاري، يكون لديه الحموضة المفرطة في النظام. حمض الفلورانتيمونيك أقوى بنسبة 100٪ من حمض الكبريتيك بمقدار 2 إلى 1019 مرة، ويستمر تفاعل حمض الهيدروفلوريك مع خماسي فلوريد الأنتيمون، وسرعان ما يتحلل حمض الفلورانتيمونيك ويصبح قابلا للانفجار عند تعرضه للماء. ونظرا لهذه الخاصية، لا يمكن استخدام حمض الفلوروسولفينيك في المحاليل المائية، ولكن يمكن استخدامه فقط في محاليل حمض الهيدروفلوريك. ينتج حمض الفلورانتيمونيك أبخرة شديدة السمية، ومع ارتفاع درجة الحرارة، يتحلل حمض الهيدروفلوريك ويطلق غاز فلوريد الهيدروجين وحمض الهيدروفلوريك. بالفعل، حمض الفلورانتيمونيك أقوى بنسبة 100٪ 2 × 1019 مرة من حمض الكبريتيك، ويمكنه حل الزجاج والعديد من المواد الأخرى وطرد تقريبا جميع المركبات العضوية كما هي موجودة في جسمك. ويتم تخزين الحمض في وعاء.

فيما يستخدم حمض الفلورانتيمونيك

إذا كانت السمية والخطر شديدين، فلماذا يرغب أي شخص في حمض الفلوروسلفينيك؟ إن أداء هذا الحمض عالي للغاية، حيث يستخدم حمض الفلورانتيمونيك في الهندسة الكيميائية، ويستخدم لإزالة جزيئات H2 من الأيزوبيوتان والميثان من النيوبنتان، ويستخدم كمحفز لتكوين استرات الألكيل واللجنين، وعادة ما يستخدم الأحماض الفائقة في تخليق وتوصيف الكربوهيدرات.

الحمض الضعيف

• يعد الحمض الضعيف حمضًا يمكن فصله جزئيًا ولا يفرز جميع أيونات الهيدروجين الموجودة في المحلول، أي أنه لا يفرز جميع البروتونات.
• تكون وظيفة pka (وظيفة قابلية الأحماض للذوبان) لهذه الأحماض أعلى من تلك الموجودة في الأحماض القوية التي تفرّج جميع أيونات الهيدروجين عند إذابتها في الماء.
• على الرغم من أن الأحماض القوية تعتبر بشكل عام مادة أكالة إلا أن هذا الافتراض ليس صحيحًا دائمًا، وحمض Superstearic (H (CHB11Cl11) أقوى بمليون مرة من حمض الكبريتيك ولكنه ليس مادة أكالة بينما حمض الهيدروفلوريك الضعيف (HF) شديد التآكل ويمكن أن تذوب الزجاج والمعادن (باستثناء الإيريديوم).
• تعتمد درجة تأين الحمض في الماء بالكامل على قطبية الرابطة الكيميائية أو توزيع الإلكترونات فيها.
• عندما تكون لدى الذرتين في الرابطة نفس القيمة السلبية الكهربائية السالبة، يتم تقاسم الإلكترونات بالتساوي ويقوم كل ذرة بالاتصال بأي ذرة أخرى لنفس الفترة الزمنية (رابطة غير قطبية).
• عندما تختلف السعة الكهرومغناطيسية بين الذرات بشكل كبير، يحدث فصل الشحنة بحيث تجذب ذرة إلكترونات أكثر من ذرة أخرى، مما يؤدي إلى تشكل رابطة قطبية أو رابطة أيونية.
• عندما تترافق ذرات الهيدروجين مع مكونات الإلكترونات، فإنها تكتسب شحنة موجبة طفيفة.
• عندما يكون كثافة الإلكترون المرتبطة بالهيدروجين أقل، يصبح التأين أسهل، ويصبح الجزيء أكثر حمضية عندما لا تكون القطبية بين ذرة الهيدروجين وذرة أخرى في الرابطة كافية، حيث يتشكل حمض ضعيف مما يجعل من الصعب إزالة أيون الهيدروجين.
• يؤثر حجم الذرات التي ترتبط بالهيدروجين على قوة الحمض. كلما زاد حجم الذرة، قلت الرابطة بين الذرتين، مما يجعلها أسهل للكسر لتحرير الهيدروجين وزيادة قوة الحمض.