390 likes | 1.01k Views
Acid-Base Chemistry. Major Acid-Base concepts Arrhenius concept แบ่งเป็น Arrhenius acids: form hydrogen ion in solution ( hydronium หรือ oxonium ions, H 3 O + ) Arrhenius bases: form hydroxide ion in solution (OH - )
E N D
Major Acid-Base concepts Arrhenius concept แบ่งเป็น Arrhenius acids: form hydrogen ion in solution (hydroniumหรือ oxonium ions, H3O+) Arrhenius bases: form hydroxide ion in solution (OH-) acid + base salt + water เช่น H+ + Cl- + Na+ + OH- Na+ + Cl- + H2O Brnsted-Lowry concept acid: a species with a tendency to lose a hydrogen ion base : a species with a tendency to gain a hydrogen ion H3O+ + NO2- H2O + HNO2 acid 1 base 2 base 1 acid 2
Conjugate acid-base pairs: Acid base H3O+ H2O HNO2 NO2- เช่น ในน้ำ H3O+ + Cl- + Na+ + OH-NaCl + 2H2O ในแอมโมเนีย NH4+ + Cl- + Na+ + NH2- Na+ + Cl- + 2NH3 net reaction NH4+ + NH2- 2NH3 acid base conjugate base and conjugate acid
Solvent-system Concept คือ solvent ที่สามารถแตกตัวได้แคทไอออนและแอนอออน (autodissociation) acid: cationand base: anion พบว่า soluteที่เพิ่มความเข้มข้นของแคทไอออนของ solvent จะให้เป็น acid ส่วน solute ที่เพิ่มความเข้มข้นของแอนไอออนของ solvent จะให้เป็น base autodissociation: 2H2O H3O+ + OH- ตัวอย่างปฏิกิริยา H2SO4 + H2O H3O+ + HSO4- Sulfuric acid จะเพิ่มความเข้มข้นของ hydronium ion ซึ่งเป็นกรด ตัวอย่างที่ไม่มี hydrogen เช่น autodissociation 2BrF3 BrF2+ + BrF4- ถ้า solute เป็น SbF3ละลายอยู่ใน BrF3 SbF3 + BrF3 BrF2+ + SbF6- จากสมการของปฏิกิริยา จะได้ BrF2+ แสดงว่า SbF3 เป็นกรด
ถ้า solute เป็น KF ละลายอยู่ใน BrF3 KF + BrF3 BrF4- จากสมการของปฏิกิริยา จะได้ BrF4-แสดงว่า KFเป็นเบส Reverse autodissociation: H3O+ + OH- 2H2O BrF4- + BrF2+ 2BrF3 จาก Arrehenius, Brsted-Lowly and Solvent system neutralization สามารถเปรียบเทียบได้ดังนี้ Arrehenius: acid + base salt + water Brsted-Lowly: acid1 + base2 base1 + acid2 Solvent system: acid + base solvent
Lewis concept Lewis base: electron-pair donor Lewis acid: electron pair acceptor เช่น Ag+ + 2:NH3 [H3N:Ag:NH3]+ (adduct) BF3 + :NH3 BF3 :NH3 (adduct) Fig.6.1 donor-acceptor Bonding in BF3 :NH3
Frontier orbital and Acid-base reaction Acid-base reaction: HOMO-LUMO combination form new HOMO-LUMO orbital of product Fig.6.4 NH3 + H+ NH4+
Fig.6.5 HOMO-LUMO interaction
พิจารณาน้ำ กับ reactant A reaction with B: water as oxidizing agent 2H2O + Ca Ca2+ + 2OH- + H2 (water as oxidizing agent) reaction with C: solvent of anion nH2O + Cl- [Cl(H2O)n]- (water as acid) reaction with D: solvent of cation 6H2O + Mg2+ [Mg(H2O)6]2+ (water as base) reaction with E: water as reducing agent 2H2O + 2F2 4F- + 4H+ + O2 (water as reducing agent) Lewis definition of acid and base in terms of frontier orbital: a base has an electron Pair in HOMO of suitable symmetry to interact with LUMO of acid.
Hard and soft acids and bases พิจารณา จากการทดลองดังนี้ Relative solubilities of halides AgF (s) + H2O Ag+ (aq) + F- (aq) Ksp = 205 AgCl (s) + H2O Ag+ (aq) + Cl- (aq) Ksp = 1.8 x 10-10 AgBr (s) + H2O Ag+ (aq) + Br- (aq) Ksp = 5.2 x 10-13 AgI (s) + H2O Ag+ (aq) + I- (aq) Ksp = 8.3 x 10-17 Solubility of silver halides ในน้ำ จะลดลงตามcolummของ halogen ในตารางธาตุ -Hg2F2 as the most soluble and Hg2F2 the least soluble -LiF is the least soluble with Ksp = 1.8 x 10-3 but the other LiX is highly soluble in water. -MgF and AlF3 are less soluble than the corresponding Cl-, Br- and I-. 2. Coordination of thiocyanate to metals: thiocyanate (SCN-)สามารถจับกับโลหะได้โดย ใช้ ซัลเฟอร์หรือไนโตรเจนอะตอม ซึ่งขึ้นอยู่กับธรรมชาติของโลหะและปัจจัยอื่นๆ อาทิเช่น ถ้าจับกับไอออนโลหะที่มีขนาดใหญ่และเกิดโพลาไรซ์สูง เช่น Hg2+ จะชอบจับกับซัลเฟอร์ได้ ([Hg(SCN)4]2-) แต่ถ้าจับกับไอออนโลหะที่มีขนาดเล็กลงและการโพลาไรซ์ลดลง เช่น Zn2+ จะชอบจับกับไนโตรเจนได้ ([Zn(NCS)4]2-)
3. Equilibrium constants of exchange reaction : เช่น ไอออน [CH3Hg(H2O)]+ ซึ่งสามารถ • ให้ CH3และ H2O เป็นลิแกนด์ที่จับกับ Hg2+ได้ ซึ่งบางครั้งชอบเกิดและบางครั้งไม่ชอบเกิด • ถ้าทำปฏิกิริยากับ HCl • [CH3Hg(H2O)]+ + HCl CH3HgCl + H3O+ K = 1.8 x 1012 • ถ้าทำปฏิกิริยากับ HF • [CH3Hg(H2O)]+ + HF CH3HgF + H3O+ K = 1.8 x 10-2 • ในปี 1963 Pearson ได้ให้ concept ของ hard and soft acids and bases (HSABs) ว่า • -ถ้าอะตอมที่เป็นกรดหรือเบสที่สามารถถูกโพลาไรซ์(polarizable acids and bases) ได้ จะเป็น • “soft” • ถ้าอะตอมที่เป็นกรดหรือเบสที่ไม่สามารถถูกโพลาไรซ์(nonpolarizable acids and bases) • ได้ จะเป็น “hard” และ • “Hard acids prefer to bind to hard bases and soft acids prefer to bind to soft • bases. (hard-hard, soft-soft combination)”
Relative solubility: ตัวอย่าง เช่น การละลายของสารกลุ่ม silver halide ในน้ำ ซึ่งพบว่า AgIจะเกิด Interactionได้ดีที่สุดเพราะ Ag+และ I- เป็น soft acid และ soft base จึงมีความ เป็นโควาเลนต์สูง ส่วนอีกตัวคือ Li จะได้การละลายน้ำ เป็น LiBr > LiCl > LiI > LiF Ahrland, Chattและ Davies ได้จัดกลุ่ม โดยแบ่งโลหะไอออนเป็น 2 กลุ่ม โดยพวกกลุ่ม b จะเป็นพวกโลหะทรานสิชันที่อยู่ทางด้านล่างขวามือของตารางธาตุ และที่อยู่ใน ตารางธาตุ ในการละลายกับ halide anion class b จะเป็นตาม trend นี้ Solubility: F- > Cl- > Br- > I- แต่สำหรับโลหะ class a จะพบ solubility ในแนวโน้ม ตรงข้ากัน
Theory of Hard and Soft Acids and Bases Pearson ได้กำหนดไอออนโลหะ class a ที่แบ่งโดย Ahrland, Chattและ Davies ให้เป็น “hard acids” และไอออนโลหะ class b เป็น “soft acids” ส่วน base ได้แบ่งเป็นตาม ความ polalizabilityของไอออน โดย “hard base”สำหรับแอนไอออนที่มีความ polarizabilityต่ำ ส่วน “soft base”สำหรับแอนไอออนที่มีความ polarizabilityสูง เมื่อพิจารณาแอนไอออน halide จะได้ว่า F เป็น hard base มาก และความเป็น hard base ค่อยๆ ลดลงตามลำดับ Cl-, Br- และ I-ซึ่งจะมีความเป็น soft base มากขึ้นสำหรับการเกิดปฏิกิริยาจะชอบที่จะเกิด hard-hard และ soft-soft
สมบัติการเป็น Hard-soft acids: • Hard acids and bases are relatively small, compact and nonpolarizable. • Soft acids and bases are relatively larger and more polarizable. • 2. Hard acids include cations with a large positive charge (3+ or larger). • 3. The d electron of hard acids are relatively unavailable for bonding • (alkaline earth ions, Al3+) and other hard acid cations include Cr3+, Mn3+ • Fe3+ and Co3+ (not fit for this description). • 4. Soft acid are those whose d electrons or orbitals are readily available for • bonding (neutral and 1+ cations, heavier 2+ cations) • 5. The larger and more massive atom is a soft acid because the large numbers • of inner electrons shield make atom more polarizable. The soft acid is a class b • ส่วนมากเป็นพวกไอออนที่ +1 หรือ +2 ที่มีอิเลคตรอนอยู่ในชั้น d-orbitalsหรือ เป็น • พวก transition metal ที่อยู่แถวที่ 2 และ 3 หรือ มีอิเลคตรอนมากกว่า 45 ตัวขึ้นไป • สมบัติการเป็น Hard-soft bases: • แอนไอออนที่มีขนาดใหญ่และมีอิเลคตรอนมากจะเป็น soft acid เช่น S2- softer • than O2-เพราะ S2- มีอิเลคตรอนกระจายในปริมาตรมากจึงเกิด polarization สูง • 2. ดูที่ electronic structure และ size charge เช่น S2- และ Cl- มี electronic structure
เหมือนกันแต่ S2- มี nuclear charge น้อยกว่าและ มีขนาดใหญ่กว่าเล็กน้อย จึงทำให้ S2- เป็น soft base 2. Soft bases คือ แอนไอออนที่สามารถถูก polarization สูง ตัวอย่างเช่น พิจารณาแอนไอออน OH- และ S2- OH- ชอบที่จะเกิด insoluble salts กับไอออนโลหะทรานสิชัน 3+ เพราะ OH- เป็น Hard acid จึงชอบจับกับโลหะที่เป็น hard base พวกไอออนโลหะทรานสิชัน 3+ ส่วน S2-เป็น soft base จึงชอบจับกับ ไอออนโลหะทรานสิชัน 2+(borderline or soft) นอกจากนี้ยังมีปัจจัยอื่นที่สำคัญคือ inherent acid-base strength ความแรง ของกรด เบสอาจจะสำคัญมากกว่า hard-soft characteristics แต่สำหรับกรณีนี้ ZnO + 2LiC4H9 Zn(C2H9)2 + Li2O soft-hard hard-soft soft-soft hard-hard จากปฏิกิริยานี้นั้น ชอบที่จะเกิดขึ้นโดย reactant ที่เป็น soft-hard กับ hard-soft ซึ่ง มันอยากเกิดปฏิกิริยากันเพื่อให้ได้โมเลกุลที่เสถียรมากขึ้นที่เป็น soft-soft และ hard-hard ซึ่ง HSAB จะสำคัญกว่า acid-base strength
จากตารางจะพบว่ามี neutral molecular acids and bases เช่น Lewis acid phenol ใช้พันธะไฮโดรเจนเกิดสารประกอบเชิงซ้อนกับ (C2H5)2O: ได้ดีกว่า (C2H5)2S: C6H5OH-----:O(C2H5)2 > C6H5OH-----:S(C2H5)2 แต่ I2 เกิดสารประกอบเชิงซ้อนกับ (C2H5)2S: ได้ดีกว่า (C2H5)2O: แสดงว่า C6H5OH เป็น hard acid และ I2 เป็น soft acid เมื่อ acid จะทำปฏิกิริยากับ เบสโดยพิจารณาค่า Kr ในการทำปฏิกิริยากับเบสดังนี้ Hard acids Kr : F- >> Cl- > Br-, I- R2O >> R2S R3N >> R3P Soft acids Kr : F- << Cl- < Br-, I- R2O << R2S R3N << R3P Quantitative analysis Quantitative analysis สามารถใช้เพื่อแสดงถึง HSAB concept นั้นสัมพันธ์อย่างไร กับพฤติกรรมการละลาย โดย reagent ที่ใช้ในการศึกษาและแยกประเภทตามตาราง 6.6 โดย กลุ่ม 1เป็นโลหะที่ตกตะกอนกับ Cl-ดังสมการ Reaction: Mn+(H2O)m + nCl-(H2O)p MCln + (m+p)H2O
กลุ่มที่ 2เป็นพวก borderline and soft ซึ่งสามารถตกตะกอนในสารละลายกรด H2S ซึ่ง S2-จะมีความเข้มข้นต่ำเพราะที่ equilibrium ชอบที่จะอยู่ในรูปของ H2S H2S 2H+ + S2- โดยโลหะในกลุ่มนี้ จะ soft พอที่สามารถตกตะกอนกับ S2- ที่ความเข้มข้นน้อยได้ กลุ่มที่ 3 (clean up the remaining transition metal) เป็นพวก borderlineacids ซึ่ง สามารถตกตะกอนในสารละลายเบส H2S ซึ่งใน equilibrium ชอบที่จะอยู่ในรูปของ S2- ซึ่งสามารถตกตะกอนแคทไอออนที่ความเข้มข้น S2- สูง ส่วน Al3+ and Cr3+ มี ความเป็น hard acid ที่ชอบตกตะกอน OH-มากกว่า S2- ไอออน ส่วน Fe3+ จะถูก รีดิวซ์ด้วย S2- แล้วได้ Fe2+ จึงเกิด FeS กลุ่มที่ 4 เป็นกรณีที่เกิด hard-hard interaction ระหว่าง alkaline earth ion และ พวก Carbonate ion ซึ่งเป็น hard base กลุ่มที่ 5เป็นแคทไอออน electronic charge เท่ากับ 1 จึงเกิด electronic interaction ได้น้อยกับแอนไอออน จึงไม่เกิดการตกตะกอน ยกเว้น reagent ที่เฉพาะ เช่น perchlorate (ClO4-), K กับ [B(C6H5)4]- หรือ Na กับ [Zn(UO2)3(C2H3O2)9]- เป็นต้น
อาจจะดูได้จาก ระดับพลังงานระหว่าง HOMO-LUMO ถ้าเป็น hard-hard interaction:LUMO ของกรด จะอยู่สูงกว่า HOMO ของเบสอย่างมาก จึงทำให้การเปลี่ยนแปลงของ orbital energies ของ adduct เล็กน้อย ถ้าเป็น soft-soft interaction:LUMO ของกรด และ HOMO ของเบส จะใกล้กันจึง ทำให้เห็นการเปลี่ยนแปลงของ orbital energies ของ adduct อย่างมาก
Acid and Base Strength measurement of acid-base interactions การหา interaction ระหว่าง กรดและเบสมีหลายวิธี การเปลี่ยนแปลง boiling point หรือ melting pointสามารถบอกได้ว่ามี adduct เกิดขึ้นตัวอย่างเช่น hydrogen-bond solvent เช่น น้ำและเมทธานอล จะได้ adduct เป็น BF3O(C2H5)2 ซึ่งจะเห็นการเปลี่ยนแปลงของ boiling point 2. Calorimetric methods or temperature dependence of equilibrium constants ซึ่งจะได้ค่า enthalpies และ entropies ของ acid-base reaction 3. Gas-phase measurement ในการหาการโปรโตเนตสปีชีส์ โดยจะให้ผลทาง Thermodynamic data 4. Infrared spectra โดยให้ข้อมูลในการเกิดพันธะระหว่าง acid-base adduct ซึ่งจะ เกิดการเปลี่ยนแปลง bond force constant อาทิเช่น free CO จะให้ C-O stretching band ที่ 2143 cm-1 และ CO ใน Ni(CO)4 จะให้ C-Oband ที่ 2058 cm-1 5. NMR coupling constants 6. UV-Visibleจะมีการเปลี่ยนแปลงสัญญาณที่ระดับพลังงานของ adduct
Thermodynamic measurement • Hess’s law จะให้ข้อมูลเกี่ยวกับ enthalpy และ entropy of ionization ของกรดอ่ออน • (HA) โดยการวิเคราะห์ • Enthalpy ของปฏิกิริยา HA กับ NaOH • Enthalpy ของปฏิกิริยาจองกรดแก่ เช่น HClกับ NaOH • Equilibrium constant ของการแตกตัวของกรด ส่วนใหญ่จะหาจากtitration curve • Enthalpy change • HA + OH- A- + H2O H1 • H3O+ + OH- 2H2O H2 • HA + H2O H3O+ + A- H3 • จาก thermodynamic relationships โดยทั่วไป • H3 = H1 - H2 • S3 = S1 - S2 • G3 = -RTlnKa = H3 - TS3 • Rearranging: • lnKa = -H3/ RT + S3/ R • plot graph ระหว่าง lnKa กับ 1/T ได้ slope เป็น H3/ R
Acidity and basicity of binary hydrogen compounds Binary hydrogen compounds คือ โมเลกุลที่ประกอบด้วยไฮโดรเจนและธาตุอื่นอีก หนึ่งตัวเท่านั้น เช่นในช่วงของกรดแก่ (HCl, HBr, HI) จนถึงเบสอ่อน (NH3) ความเป็น กรดที่เพิ่มขึ้นใน gas-phase จากตารางธาตุจากซ้ายไปขวา ดั แสดงในรูป
จากรูปจะมีแนวโน้ม 2 แบบ โดย ความเป็นกรดจะเพิ่มขึ้นเมื่อจำนวนอีเลคตรอนใน อะตอมกลางเพิ่มขึ้น ซึ่งจะมี electronegativity effect ในทิศทางตรงข้าม เมื่อพิจารณาแต่ละคอลัมน์ในตารางธาตุ ความเป็นกรดเพิ่มขึ้นจากบนลงล่างเช่น H2Se > H2S > H2O ซึ่งจะเห็นว่ากรดก่จะเป็นธาตุที่มีขนาดใหญ่ที่สุด และสำหรับ conjugate base SeH-< SH- < OH- จะได้ว่า ตัวที่มี conjugate base อ่อนสุดจะ มีความเป็นกรดแรงสุด เมื่อพิจารณาตามแถวในตารางธาตุ ความเป็นกรดเพิ่มขึ้นจากซ้ายไปขวา เช่น NH3 < H2O < HF โดยจะมีแนวโน้มเดียวกับค่า electronegativityโดยพิจารณา จาก conjugate base NH2-, HO-, F-
Strength of oxyacids ลำดับของความรงของ oxyacid chlorine ในน้ำดังนี้ HClO4 > HClO3 > HClO2 > HClO4 Pauling แนะนำการทำนายความแรงของกรดที่อุณหภูมิ 25 C ตามสูตร โดย n คือ จำนวน nonhydrogenated oxygen atoms / molecule
ถ้าเป็นกรดที่มีไฮโดรเจนมากกว่า 1 ตัว เทรนในการแตกตัวของแต่ละ ionization จะต่างกันประมาณ 5unit Solvent and acid-base strength ส่วนมากที่พบเห็นความซับซ้อน คือ สารพวก amine series โดยในสารละลายน้ำ Methyl-substituted amines จะมีความเป็นเบสตามลำดับดังนี้ Me2NH > MeNH2 > Me3N > NH3 ส่วน ethyl-substituted amines จะมีความเป็นเบสตามลำดับดังนี้ Et2NH > EtNH2 = Et3NH > NH3 จากทั้ง 2 series นี้จ้เห็นว่า trisubstituted amine มีความเป็นเบสที่อ่อนกว่าที่คาดไว้ เพราะ การ solvationของ protonatedcationsลดลง
ดังนั้น solvation energy reaction เป็นดังนี้ RnH4-nN+ (g) + H2O RnH4-nN+ (aq) เป็นตามลำดับของ RNH3+> R2NH2+> R3NH+ Solvationจะขึ้นกับจำนวนของไฮโดรเจนอะตอมที่สามารถจับกับน้ำได้แล้วเกิด H-O-----H-N hydrogen bonds ถ้ามีหมู่แทนที่มากขึ้นทำให้การเกิด hydrogen- Bond กับน้ำน้อยลง จะทำให้ความเป็นเบสของไนโตรเจนลดลง
Non aqueous solvents and Acid-Base strength ในสารละลายน้ำ การแตกตัวของกรดอ่อนและกรดแก่จะแตกต่างกัน เช่น HOAc + H2O H3O+ + OAc- (about 1.3% in 0.1 M solution) HCl + H2O H3O+ + Cl- (100% in 0.1 M solution) และสำหรับเบสที่อยู่ในน้ำ ก็จะเกิดปรากฏการณ์เหมือนกัน คือ เบสแก่จะสามารถ แตกตัวได้มากในน้ำ แต่เบสอ่ออนจะแตกตัวได้น้อยในน้ำ NH3 + H2O NH4+ + OH- (about 1.3% in 0.1 M solution) Na2O + H2O 2Na+ + 2OH- (100% in 0.1 M solution) จากปฏิกิริยาแสดงว่า H2O เป็น amphotericมีสมบัติเป็นทั้งกรดและเบส โดยที่ Strongest acid ในน้ำคือ hydronium (oxonium) ion และ strong base คือ hydroxide ion และถ้าเป็น glacial acetic acid solvent (100% acetic acid) H2SO4 + HOAc H2OAc+ + HSO4- NH3 + HAcO NH4+ + OAc- แต่ถ้าเป็นในเบส OH- + HOAc H2O + OAc-
จากตัวอย่างข้างต้นจะเรียกว่าเกิดปรากฏการณ์leveling effect เช่น acetic acid จะมี ความแรงของกรดเมื่ออยู่ในสารละลายที่มีสารตามลำดับ HClO4 > HCl > H2SO4 > HNO3 โดยเทียบกับความสามารถที่จะ force ให้เกิด second hydrogen ion บน carboxylic แล้วได้ H2OAc+ ตัวทำละลายที่เป็นกรด จะสามารถแยกกรดแก่ตามลำดับของความแรง ตัวทำละลายที่เป็นเบส จะสามารถแยกเบสแก่ตามลำดับของความแรง ดังนั้น เบสอ่อนจะกลายเป็นเบสแก่เมื่อละลายอยู่ในกรด และกรดอ่อนจะกลายเป็น กรดแก่เมื่อละลายอยู่ในเบส จากรูปที่ 6.18 จะได้หลักการเลือกตัวทำละลายเพื่อใช้ในการทำ reaction ได้และพบว่า Inert solvent ที่ไม่เป็นทั้งกรดและเบส จะทำให้ได้ acid-base behavior ที่มีช่วงกว้าง เช่น ตัวทำละลายไฮโดรคาร์บอนมาสามารถจำกัดความเป็นกรด-เบสได้เพราะสามารถ ให้ solvent acid หรือ base species ได้
Superacids สารละลายกรดที่มีความเป็นกรดแรงกว่า sulfuric acid เรียกว่า superacids ผู้ค้นพบโดย George Olah 1994 และความเป็นกรดสามารถวิเคราะห์หได้จาก Hammett acidity function: H0 = pKBH+ - log[BH+] [B] โดย B และ BH+ คือnitroaniline indicator และ conjugate acid ของสาร กรดที่แรงกว่า จะให้ค่า H0ที่เป็นลบสูงขึ้น โดยพบว่า sulfuric acid จะมี H0 เท่ากับ -11.9 และ fuming sulfuric acid (oleum) เตรียมได้จากละลาย SO3ใน sulfuric acid.สารละลายที่มี H2S2O7 และ polysulfuric acids มีความแรงของ กรดสูงกว่า H2SO4
Lewis superacidที่เกิดจาก fluoride จะเกิดการ transfer ของ anion ต่อการเกิด complex fluoro anions 2HF + 2SbF5 H2F+ + Sb2F11- acid base acid base 2HSO3F + 2SbF5 H2SO3F+ + Sb2F10(SO3F)- acid base acid base กรดพวกนี้เป็น Friedel-Craft actalystsที่แรง สำหรับ superacidจะมี ความเป็นกรดแรงกว่า AlCl3ซึ่งเป็น Friedel-Craft actalystsที่ใช้กันปกติ ส่วนฟลูออไรด์ตัวอื่น เช่น arsenic, tantalum, niobium และ bismuth สามารถ formsuperacidได้ นอกจากนี้ยังพบ superacidอื่นๆ เช่น HSO3F-Nb(SO3F)5และ HSO3F-Ta(SO3F)5สังเคราะห์ได้จาก การออกซิไดซ์ niobium และ tantalum ใน สารละลาย HSO3F โดย S2O6F2