Superácidos

Se puede definir como superácido a un ácido que es más fuerte que el ácido sulfúrico cuando éste se encuentra al 100 %. De hecho, los científicos químicos han conseguido sintetizar superácidos más fuertes que el ácido sulfúrico entre 10^7 y 10^19 veces más. Podemos clasificar los superáridos en cuatro categorías diferentes y son:

• Superácidos de Bronsted
• Superácidos de Lewis
• Superácidos conjugados de Bronsted-Lewis
• Superácidos sólidos

Un superácido común de la categoría de Bronsted es el ácido perclórico. Cuando éste se mezcla con ácido sulfúrico en estado puro, éste actuará como base, como en la siguiente reacción:

HClO4 (H2SO4) + H2SO4 (l) ↔H3SO4^+ (H2SO4) + ClO4^- (H2SO4)

El ácido fluorosulfúrico, HSO3F, es el superárido más fuerte de Bronsted, el cual es unas mil veces más ácido que el sulfúrico. Este superácido, además es ideal como disolvente, pues se encuentra en estado líquido cuando se encuentra en temperaturas entre los -89ºC y +164ºC.

Los superácidos de Bronsted- Lewis son una mezcla de ácidos de Lewis bastante potente y un ácido fuerte de Bronsted-Lowry. La potente combinación es una solución al 10% de pentafluoruro de SbF5 ( pentafluoruro de antimonio), en ácido fluorosulfúrico. Al añadir pentafluoruro de antimonio, se eleva la acidez del ácido fluorosulfúrico por lo menos en varios miles de veces. La reacción que tiene lugar entre estos ácidos es muy compleja, aunque hay presente un superdonador de iones de hidrógeno en dicha mezcla, y es el H2SO3F^+. Dicha mezcla de ácidos hace reacción con muchas diferentes sustancias, como son por ejemplo el caso de los hidrocarburos, los cuales, en cambio, no reaccionan con ácidos normales. Por ejemplo, tenemos el propeno, el cual reacciona con este ion para poder dar un catión propilo:

C3H6 (HSO3F) + H2SO3F^+ (HSO3F) → C3H7^+ (HSO3F) + HSO3F (l)

La solución de pentafluoruro de antimonio en ácido fluorosulfúrico se suele conocer con el singular nombre de “ ácido mágico”, nombre que se le dio en los laboratorios de George Olah, que fue el pionero en este campo de los superáridos en el Western Reserve University, cuando un investigador del área que trabajaba en el equipo de Olah metió dentro del ácido un trozo de una vela de navidad que había sobrado de las fiestas realizadas en dicho laboratorio, sorprendiéndose al ver que dicho objeto, la vela, se disolvía a gran velocidad. Así fue como consideró un deber estudiar la solución resultante, encontrando que las moléculas de los hidrocarburos que tenían cadenas largas de la parafina de la vela, poseían entonces unos iones de hidrógeno que habían sido añadidos, habiéndose reacomodado los cationes, de manera que resultaban moléculas de cadenas ramificadas. Dicho hallazgo fue algo inesperado, por lo que se le dio el nombre de “magic acid”, que hoy en día es un nombre comercial y marca registrada para el compuesto en cuestión.

La familia de superácidos se utiliza en las industrias petroleras para poder convertir las cadenas lineales de los hidrocarburos de menor valor e importancia, en moléculas de tipo ramificadas y más valiosas, las cuales se usan para poder fabricar gasolinas de altos octanajes.