Was ist die stärkste Säure?

In der Chemie wird die Stärke einer Säure an ihrer Fähigkeit gemessen, ein Proton abzugeben und damit den pH-Wert des Wassers zu senken. Die stärksten Säuren sind in der Regel auch die ätzendsten. Das Thema der Säure-Base-Reaktionen spielt im Chemie Abitur eine bedeutsame Rolle und dieser Beitrag nimmt die Säure genauer unter die Lupe.

Was ist Säure?

Eine Säure ist in der Chemie ein Stoff, der in der Lage ist, Hydronen (H+-Ionen) an Wasser abzugeben. Wenn eine Säure in Wasser gegossen wird, steigt das Verhältnis der H+-Ionen, was den pH-Wert der Lösung senkt und sie sauer macht. Je leichter die Säure Protonen abgibt, desto stärker gilt sie. Manche Säuren sind sogar so stark, dass sie andere Moleküle „zwingen“, ihnen ein Hydron abzunehmen. Diese Stärke wird durch die Säurekonstante Ka gemessen: je höher Ka, desto stärker die Säure — Vorsicht, denn dieser Wert hängt nicht nur von der betreffenden Säure, sondern auch vom Lösungsmittel und der Temperatur ab.

Carboran-Säure, 100 Milliarden Mal saurer als Wasser

Nach dieser Definition ist die Carbonsäure H(CHB11Cl11) die stärkste Säure: Dieses 2004 synthetisierte Molekül ist 100 Milliarden Mal saurer als Wasser und eine Million Mal reaktiver als konzentrierte Schwefelsäure. Diese Säure verdankt ihre Eigenschaften ihrer Molekularstruktur, bei der die negativen Ladungen im Zentrum unter einer Schicht von Chloratomen gruppiert sind, was die Bindungen mit den Protonen besonders brüchig macht.

Säure und Korrosion: zwei Eigenschaften, die allgemein miteinander verbunden sind

Die stärksten Säuren sind in der Regel auch die ätzendsten, denn sobald ihnen ihr Hydron entzogen wurde, werden sie sehr reaktiv und zerstören leicht die Bindungen im Inneren anderer Moleküle. In diesem Punkt ist die Fluor Antimonsäure HF-SbF5 die stärkste, die in der Lage ist, fast jedes Material (Glas, Kunststoff, Gold, Luft, Wasser…) zu protonieren. Es ist so korrosiv, dass es in einer Teflon Flasche aufbewahrt werden muss, dem einzigen Material, das ihm widersteht.

Carboran-Säure ist eine Ausnahme von der Regel: Im Gegenteil, sie ist bemerkenswert stabil, weil die negative Struktur, die durch den Verlust des Protons entsteht, nahezu inert bleibt. Diese Eigenschaft macht es besonders interessant für die kommerzielle Nutzung, wie z.B. die Herstellung von Vitaminen, die angesäuert werden, die Raffination von Öl oder die Herstellung von hitzebeständigen Polymeren.

Urhebender Autor: Céline Deluzarche