Hammettsche Aciditätsfunktion

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Zur Quantifizierung der Säurestärke von Supersäuren führten Louis P. Hammett und Alden J. Deyrup 1932 die so genannte Hammett-Funktion ein,[1] da die pH-Skala nach Sørensen nur für verdünnte Lösungen geeignet und durch die Autoprotolysekonstante für Wasser beschränkt ist.

Der Protonierungsgrad einer schwachen organischen Base in dem supersauren Medium wird dabei als Maß für die Stärke einer Supersäure angesehen.

Aus dem Massenwirkungsgesetz für das Gleichgewicht lässt sich herleiten:

mit der Aktivität

Nimmt man an, dass gleich ist für verschiedene Basen in einer bestimmten Lösung, so lässt sich, wenn man experimentell bestimmt hat, über die Säurestärke bestimmen. Die experimentelle Bestimmung von kann spektrophotometrisch, konduktometrisch, elektrochemisch, kinetisch, IR-spektroskopisch oder NMR-spektroskopisch erfolgen.[2][3][4][5]

Nach Ronald J. Gillespie[6] gilt für Supersäuren: .

Je nach Zusammensetzung sind Werte von −15,1 (HSO3F, aHF (a steht für anhydrous = wasserfrei.)[7] bis hin zu −27 (HSO3F + SbF5 (Magische Säure) im Verhältnis 1:9)[2] möglich.

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. L. P. Hammett, A. J. Deyrup, J. Am. Chem. Soc. 1932, 54, 2721. doi:10.1021/ja01346a015.
  2. a b G. A. Olah, G. K. S. Prakash, J. Sommer, Superacids, John Wiley & Sons, New York, 1985.
  3. M. Kilpatrick, F. E. Luborsky, J. Am. Chem. Soc. 1954, 76, 5865. doi:10.1021/ja01651a098.
  4. M. Couzi, J.-C. Cornut, P. V. Huong, J. Chem. Phys. 1972, 56, 426. doi:10.1063/1.1676884.
  5. L. P. Hammett, Chem. Rev. 1935, 16, 67. doi:10.1021/cr60053a006.
  6. R. J. Gillespie, T. E. Peel, E. A. Robinson, J. Am. Chem. Soc. 1971, 93, 5083. doi:10.1021/ja00749a021.
  7. C. Janiak, T. M. Klapötke, H.-J. Meyer, E. Riedel, Moderne Anorganische Chemie, 2. Aufl., de Gruyter, Berlin, 2004.