Acide fluoroantimonique

L’acide fluoroantimonique est un mélange en proportions variables de fluorure d'hydrogène et de pentafluorure d'antimoine^[3]. La combinaison 1:1 de ce mélange, de formule chimique HSbF₆, correspond au superacide connu le plus fort, capable de protoner même des hydrocarbures en carbocations^[4].

Acide fluoroantimonique
Identification
Nom UICPA	acide fluoroantimonique
Synonymes	acide hexafluoroantimonique.
No CAS	16950-06-4
No ECHA	100.037.279
No CE	241-023-8
PubChem	6337100
SMILES	[H+].[F-].[F-].[F-].[F-].[F-].[F-].[Sb] PubChem, vue 3D
InChI	InChI : vue 3D InChI=1S/6FH.Sb/h6*1H;/p-5 InChIKey : FQWDRCSQRKAYKW-UHFFFAOYSA-I
Apparence	liquide visqueux incolore
Propriétés chimiques
Formule	HF6SbHSbF6
Masse molaire[1]	236,758 ± 0,001 g/mol H 0,43 %, F 48,15 %, Sb 51,43 %,
pKa	-25 à -30 selon les auteurs
Propriétés physiques
T° ébullition	décomposition
Solubilité	décomposition
Précautions
SGH[2]
Attention H302, H332, H411 et P273 H302 : Nocif en cas d'ingestion H332 : Nocif par inhalation H411 : Toxique pour les organismes aquatiques, entraîne des effets à long terme P273 : Éviter le rejet dans l’environnement.
Transport[2]
-    2922    Numéro ONU : 2922 : LIQUIDE CORROSIF, TOXIQUE, N.S.A. Classe : 8 Étiquette : 8 : Matières corrosives Emballage : Groupe d'emballage II : matières moyennement dangereuses ;
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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La réaction du fluorure d'hydrogène HF et du pentafluorure d'antimoine SbF₅ est exothermique. HF libère l'ion H⁺ et sa base conjuguée F⁻ est séquestrée par un ou plusieurs SbF₅ pour conduire à l'ion octaédrique [SbF₆]⁻. Cet anion est non coordinant dans la mesure où il est à la fois très faiblement nucléophile et très faiblement basique.

Le proton de l'ion H⁺ du système HF + SbF₅ à 1:1 est presque totalement libre, ce qui explique son acidité extrême : l'acide fluoroantimonique HSbF₆ est 2 × 10¹⁹ fois plus fort que l'acide sulfurique H₂SO₄ à 100 %.

Cet acide est si fort qu'il peut protoner pratiquement n'importe quel composé organique. Bickel et Hogeveen ont montré en 1967 qu'un mélange équimolaire HF + SbF₅ libère H₂ à partir d'isobutane HC(CH₃)₃ et CH₄ à partir de néopentane C(CH₃)₄^[5],[6] :

HC(CH₃)₃ + H⁺ → C⁺(CH₃)₃ + H₂

C(CH₃)₄ + H⁺ → C⁺(CH₃)₃ + CH₄

Deux composés obtenus à partir de mélanges HF + SbF₅ ont été cristallisés et analysés par diffractométrie de rayons X. Il s'agit des sels [H₂F⁺][Sb₂F₁₁⁻] et [H₃F₂⁺][Sb₂F₁₁⁻], dont l'anion est [Sb₂F₁₁⁻]^[7], la structure duquel a ainsi pu être déterminée.

L'acide fluoroantimonique est décomposé de façon explosive par l'eau et réagit avec pratiquement tous les solvants^[4], hormis le fluorure de chlorosulfonyle SO₂ClF et le dioxyde de soufre SO₂, ainsi que les chlorofluorocarbones.

Il doit être stocké dans des récipients en polytétrafluoroéthylène (PTFE).