El ácido fluorosulfúrico ( nombre IUPAC : ácido sulfurofluorídico ) es un compuesto inorgánico con la fórmula química HSO 3 F . Es uno de los ácidos más fuertes disponibles comercialmente. Es una molécula tetraédrica y está estrechamente relacionada con el ácido sulfúrico , H 2 SO 4 , sustituyendo un átomo de flúor por uno de los grupos hidroxilo. Es un líquido incoloro, aunque las muestras comerciales suelen ser amarillas. [2]
El ácido fluorosulfúrico es un líquido incoloro que fluye libremente. Es soluble en disolventes orgánicos polares (por ejemplo, nitrobenceno , ácido acético y acetato de etilo ), pero poco soluble en disolventes no polares como los alcanos.
El HSO 3 F es uno de los ácidos de Brønsted simples más fuertes que se conocen . [3] Tiene un valor de H 0 de −15,1 en comparación con el −12 del ácido sulfúrico. La combinación de HSO 3 F y el ácido de Lewis pentafluoruro de antimonio produce el " ácido mágico ", que es un agente protonante mucho más fuerte. Estos ácidos se clasifican como " superácidos ", ácidos más fuertes que el ácido sulfúrico al 100%.
Como reflejo de su fuerte acidez, el HSO 3 F disuelve casi todos los compuestos orgánicos que son incluso débiles aceptores de protones. [4] El HSO 3 F se hidroliza lentamente a fluoruro de hidrógeno (HF) y ácido sulfúrico . El ácido tríflico relacionado ( CF 3 SO 3 H ) conserva la alta acidez del HSO 3 F pero es más estable hidrolíticamente. La autoionización del ácido fluorosulfónico también ocurre:
El HSO 3 F isomeriza los alcanos y cataliza la alquilación de hidrocarburos con alquenos, [5] aunque no está claro si dichas aplicaciones tienen importancia comercial. También se puede utilizar como agente fluorante de laboratorio. [6]
El ácido fluorosulfúrico se prepara mediante la reacción de HF y trióxido de azufre : [2]
Como alternativa, el KHF2 o el CaF2 se pueden tratar con óleum a 250 °C. Una vez liberado el HF mediante un barrido con un gas inerte, el HSO3F se puede destilar en un aparato de vidrio. [6]
El ácido fluorosulfúrico se considera altamente tóxico y extremadamente corrosivo. Se hidroliza para liberar HF. La adición de agua al HSO 3 F es similar a la adición de agua al ácido sulfúrico , e incluso más violenta .