Самая сильная кислота

В такой науке, как химия, особое внимание уделяется к синтезу тех соединений, которые просто не могут встретится в природе. Используя уникальные свойства таких соединений можно решить множество уникальных задач.

При создании уникальных синтезированных кислот, основной проблемой может стать хранение этих соединений и их стабильность. Существуют кислоты, которые растворяют стеклянную химическую посуду или те, время жизни которых составляет миллисекунды, что не позволит сделать наблюдения и воспользоваться химическими свойствами, поэтому задача создание именно стабильных соединений является важнейшей.

В мире существует две теории кислот. Первая - теория Брёнстеда - Лоури пропагандирует протонную версию кислот. Такие соединения способны отдавать протон в процессе реакции. Протон в таких соединениях связан с основанием, у которого имеется противоположный заряд. И чем больше протонов (ионов водорода) может отдать кислота, тем сильнее она считается. Протон, чтобы уравновесить свой заряд обладает очень большой активностью и старается захватить на свою орбиту электрон из других соединений. Этим и объясняется высокая химическая активность известных минеральных кислот.

Вторая теория, которая получила название теории Льюиса, утверждает, что кислотные свойства проявляют еще и те соединения, которые образуют в процессе реакции ковалентные связи. Пары электронов реагирующих веществ объединяются и становятся общими для обоих атомов. Согласно этой теории кислотными свойствами обладают не только протоны, но и соединения обладающие активностью в создании электронных пар. Таким образом, теория Льюиса значительно расширила теорию Брёнстеда - Лоури и в класс кислот было включено гораздо больше известных науке соединений.

Современный химический синтез достиг небывалых высот. Ему мы обязаны появлением капрона, нейлона, дакрона, лавсана, спандекса, лайкры. Уже не стало фантастикой моделирование нужных свойств синтезируемого вещества на компьютере, а потом создание его. Ученые химики похожи на детей, которые из конструктора собирают пространственные фигуры, а потом изучают, что же они создали. Химический синтез позволяет создавать вещества, которые не могут существовать в природе, а значит с неизвестными, интересными и полезными свойствами.

Группа ученых из Университета Калифорнии совместно с учеными Института Катализа Сибирского отделения Российской Академии Наук, поставила перед собой задачу - синтезировать сильную кислоту, которая бы еще не являлась агрессивной к окружающим материалам. Такая, с первого взгляда невыполнимая задача, была решена. Созданное соединение, по утверждениям ученых, в миллион раз сильнее серной кислоты высокой концентрации и при этом инертна к сосудам из стекла. Любое соединение, кислотность которого превышает кислотность 100%-ой серной кислоты уже принято называть суперкислотами. Тогда как можно назвать соединение, которое в миллион раз сильнее?

Проведенные исследования позволяют утверждать, что карборановая кислота (а именно такое ей дали название) - самая сильная кислота из ныне изученных.

Это соединение имеет химическую формулу H(CHB11Cl11) отдает раствору гораздо больше ионов водорода (протонов) , чем все другие, а оставшееся основание обладает поражающей всякое воображение инертностью. Эта группа содержит 11 атомов бора, 11 атомов хлора и атом углерода, - которые связаны в пространственную структуру в форме икосаэдра. Известно, что фигуры со строением Платоновых тел (а именно таким является икосаэдр) обладают очень большой прочностью. И именно такая эффективная пространственная организация основания позволяет ему проявлять химическую инертность.

Карборановая кислота, помимо научной ценности ее открытия и синтеза, может еще и представлять немалую практическую ценность. При помощи этого уникального соединения планируется синтез органических "кислотных" молекул, которые образуются в организме человека на очень короткое время при переваривании пищи и поэтому мало изученных. Такая стабильная структура основания дает право ученым предполагать применение этой кислоты в фармацевтической и химической промышленности в качестве катализатора.

Не дает покоя ученым химикам всего мира создать соединение водорода с инертными газами, которые всегда "неохотно" соединяются с другими элементами Таблицы Менделеева. В настоящее время известны только соединения ксенона с самым сильным окислителем - фтором. Кто знает, может эта дерзкая задумка удастся им при помощи карборановой кислоты.

Химический синтез карборановой кислоты, безусловно, является крупным достижением российских и американских ученых. Эта сильная кислота подлежит изучению и, наверняка, найдет применение в создании новых "диковинных" веществ.