勵志

勵志人生知識庫

哈密特酸度函數

哈米特酸度函式(Hammett acidity function,記作H0)是一種衡量溶液酸度的指標,尤其適用於高濃度酸溶液,包括超強酸。它由化學家路易斯·普拉克·哈米特(Louis Plack Hammett)於1932年提出,作為pH函式的擴展,用於處理超出傳統pH值範圍的情況。哈米特酸度函式在高濃度的酸性體系中特別有用,因為在這些體系中,簡單的近似方法如Henderson-Hasselbalch方程可能不再適用,由於活度係數的變化。

哈米特酸度函式H0的定義基於酸鹼指示劑的變色原理,通過測量指示劑兩種型體之間的平衡濃度比值來確定。具體來說,H0是通過以下公式定義的:

H0 = -log(kHIn+/kIn+)

其中kHIn+和kIn+分別是指示劑在酸性和鹼性條件下的酸度常數,mIn/mHIn+是指示劑兩種型體平衡濃度的比值。這個比值通常通過光度法測量得到。

哈米特酸度函式的套用範圍非常廣泛,包括物理有機化學中研究酸催化反應,這些反應通常涉及高濃度的酸,甚至是純酸。例如,哈米特酸度函式可以用來衡量氟銻酸魔酸(五氟化銻合氟磺酸)、碳硼烷酸等超強酸的酸度。這些酸的H0值非常大,表明它們的酸性極強。例如,氟銻酸的H0值為-28,魔酸的H0值為-26.5,而濃高氯酸的H0值為-13.0。

總的來說,哈米特酸度函式是一種重要的化學工具,用於衡量和比較極高酸度的溶液,尤其是在涉及超強酸的化學反應中。它通過提供一個對pH值的補充,使得科學家能夠更好地理解和描述極端酸性條件下的化學反應。