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{{酸碱}}
'''哈米特酸度函数''' (H<sub>0</sub>) 是一种用于衡量高浓度酸酸性的指标，包括[[超强酸]]。它是由物理有机化学家[[路易斯·普拉克·哈米特]]（Louis Plack Hammett）建议使用的<ref>L.P. Hammett and A.J. Deyrup (1932) J. Am. Chem. Soc. 54, 2721</ref><ref>L.P. Hammett (1940). Physical Organic Chemistry. (McGraw-Hill)</ref> ，这也是最著名的[[酸度函数]] ，它对于超出[[pH]]值范围的情况是很有用的。

在这样高浓度的酸性体系中，由于变化的[[活度]]系数，类似于Henderson-Hasselbalch方程的简单近似不再有效。哈米特酸度函数使用领域很广，例如[[物理有机化学]]中研究酸催化反应，因为其中一些反应所用的酸浓度很高，甚至是纯的。<ref name="poc">Gerrylynn K. Roberts, Colin Archibald Russell. ''Chemical History: Reviews of the Recent Literature''. Royal Society of Chemistry, '''2005'''. ISBN 0854044647.</ref>

== 定义 ==
哈米特酸度函数(H<sub>0</sub>)，可以在高浓度的酸中代替[[pH]]使用。它使用类似于[[亨德森－哈塞尔巴尔赫方程]]的一个公式<ref name=Jolly>William L. Jolly, "Modern Inorganic Chemistry" (McGraw-Hill 1984), p.202-3</ref><ref>F.A. Cotton and G. Wilkinson, "Advanced Inorganic Chemistry" (5th edition, Wiley-Interscience 1988), p.107-9</ref><ref>G.L. Miessler and D.A. Tarr, "Inorganic Chemistry" (2nd edition, Prentice-Hall 1999), p.170-1</ref>：

:<math>H_{0} = \mbox{p}K_{BH^+}  + \log \frac{[B]}{[BH^+]}</math>

其中p''K''<sub>BH<sup>+</sup></sub>是BH<sup>+</sup>的[[电离常数]]的负对数，它是一个非常弱的碱（B）的共轭酸，有一个非常负的p''K''<sub>BH<sup>+</sup></sub>值。通过这种方式''H''<sub>0</sub>的值可以扩充到负值。哈米特最初使用一系列含有[[吸电子基团]]的[[苯胺]]衍生物作为碱的标准。<ref name=poc/>

哈米特同时提出了这个公式的等价形式：

:<math>H_{0} = -\log \left ( a_{H^+} \frac{\gamma_B}{\gamma_{BH^+}} \right )</math>

其中''a''是活度，γ是热力学的[[活度系数]]。


==典型值==
在这个标度下，纯 [[硫酸|H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>]] (18.4 [[体积摩尔浓度|M]]) 的''H''<sub>0</sub> 值是−12，而[[焦硫酸]] 的 ''H''<sub>0</sub> ~ −15。<ref>{{Cite web |url=http://www.scienceinafrica.co.za/2002/august/ph.htm |title=What do you mean pH = -1? Super Acids<!-- Bot generated title --> |accessdate=2011-08-19 |archive-date=2006-09-23 |archive-url=https://web.archive.org/web/20060923042907/http://www.scienceinafrica.co.za/2002/august/ph.htm |dead-url=no }}</ref> 请注意，哈米特酸度函数明显避免了其等式中的水。它是pH标度的推广—在稀的水溶液中（当B 是H<sub>2</sub>O），pH几乎等于''H''<sub>0</sub>。通过使用不依赖于溶剂的酸度定量测量方法，消除了[[流平效应]]的影响，并且可以直接比较不同物质的酸度（例如使用 p''K''<sub>a</sub>，在水中HF弱于HCl或H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>，但是在冰醋酸中比盐酸强<ref>"The Hammett Acidity Function H<sub>0</sub> for Hydrofluoric Acid Solutions." Herbert H. Hyman, Martin Kilpatrick, Joseph J. Katz, ''J. Am. Chem. Soc.'', 1957, 79 (14), pp 3668–3671 {{doi|10.1021/ja01571a016}} http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja01571a016 {{Wayback|url=http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja01571a016 |date=20220129070346 }}</ref><ref>Liang, Jack Joan-Nan, [http://hdl.handle.net/11375/8664 "The Hammett Acidity Function for Hydrofluoric Acid and some related Superacid Systems"] (1976). Open Access Dissertations and Theses. Paper 3850.</ref>）

一些浓酸的H<sub>0</sub>:<ref>{{Cite book|title=Superacid chemistry|date=2009|publisher=Wiley|others=Olah, George A. (George Andrew), 1927-2017., Olah, George A. (George Andrew), 1927-2017.|isbn=9780470421543|edition= 2nd |location=Hoboken, N.J.|oclc=391334955}}</ref>

* [[氟锑酸]] (1990): -31.3
* [[魔酸]] (1974): −19.2
* [[碳硼烷酸]]: ≤ −18.0
* [[氟磺酸]] (1944): −15.1
*[[氟化氢]]: −15.1
*[[三氟甲磺酸]] (1940): −14.1
*[[高氯酸]]: −13
* [[氯磺酸]] (1978): −12.78<ref>''The Chemistry of Nonaqueous Solvents VB: Acid and Aprotic Solvents'' Ed J.J. Lagowski, pp139, Academic Press, London, 1978</ref>
* [[硫酸]]: −12.0

对于混合物（e.g. 略為以水稀釋的酸），哈米特酸度函数與混合物的組成有關，並且必須由實驗決定。許多酸其 H<sub>0</sub> 對 [[莫耳分率]] 的圖可以在文獻中找到。<ref name=poc/>

== 参考资料 ==
{{reflist}}
[[Category:酸碱化学]]