«Магические», «жесткие», «мягкие», «сверхкислоты», «кислоты льюиса», «кислоты брёнстеда» — что это такое?

Кислотой Льюиса, или «жесткой кислотой», называют частицу, ион или молекулу, обладающую способностью присоединять пару электронов. Такая частица имеет небольшой размер, низкую поляризуемость, высокую степень окисления одного из ее атомов. В числе кислот Льюиса — пентафторид сурьмы SbF5, трихлорид алюминия А1С13, трифторид бора BF3 и другие частицы, разные по составу. В реакции BFvTX: NH3= NH3-BF3 трифторид бора является кислотой Льюиса, а молекула аммиака NH3 — основанием Льюиса. Продукт реакции часто называют аддуктом Льюиса.

«Мягкая кислота» — частица, обладающая большим размером, высокой поляризуемостью, низкой степенью окисления одного из ее атомов. Например, катион золота Аи+, трихлорид галлия GaCl3, иод 12, бром Вг2 —все это «мягкие кислоты».

Кислота Брёнстеда— частица, способная отдавать протон основанию Брёнстеда. К таким кислотам принадлежат хлороводородная кислота НС1 и другие кислоты, содержащие протоны, легко удаляемые при взаимодействии с растворителем (водой, например): катион аммония NH/, ион оксония Н3(У, гидросульфат-анион HSQ4~ и даже аквакатионы металлов типа 1А1(Н20)6]3*, [Zn(H20)4]2* и др.

Пример поведения кислоты Брёнстеда в водном растворе: «Сверхкислоты», или «суперкислоты», — это жидкости, являющиеся во много раз более сильными (в 106 —1010 раз), чем общепризнанные сильные кислоты — азотная HN03, серная H2S04, хлороводородная НС1. Сверхкислоты не терпят присутствия растворителей, служащих источниками гидроксид-ионов (таких как вода, спирты и т. п.). К сверхкислотам относят фторотриоксосульфат(У1) водорода HS03F, полисерные кислоты — дисерную H2S207, трисерную H2S3O10, гексафторостибат(У) водорода H[SbF6], а также растворы сильных «кислот Льюиса» («жестких кислот») в подходящей кислоте Брёнстеда, например раствор пентафторида мышьяка AsF5 во фтороводороде HF или фторотриоксосульфате(У1) водорода.

«Магическая кислота» — это одна из суперкислот, представляющая собой эквимолярную смесь HS03F и пентафторида сурьмы SbF5.

П римечанис: Гильберт-Ньютон Льюис (1875—1946) — американский физикохимик, член Национальной академии наук США. Йоханнес-Николаус Брёнстед (1879—1947) — датский физикохимик, член Датского королевского общества.