산도함수

Acidity function
산과 염기
Diagrammatic representation of the dissociation of acetic acid in aqueous solution to acetate and hydronium ions.
산성형식
기본 유형

산도함수는 보통 양자를 용액(Brønsted acidity)에 기증(또는 양자를 수용)하는 능력의 관점에서 표현되는 중간 또는 용매 시스템의 산도를 측정하는 척도다.[1][2] pH 척도는 단연코 가장 일반적으로 사용되는 산도 함수로, 희석된 수용액에 이상적이다. 다른 환경, 특히 초산성 매체의 경우 [3]Hammett 산도함수 H와0 초산성 매체의 경우 수정된 버전 H와− 같은 다른 산도함수가 제안되었다. 산도함수라는 용어는 기초계통에 대한 측정에도 사용되며, 기초함수라는 용어는 흔치 않다.

Hammett형 산도 함수는 약한 염기 B와 그 결합산 BH를+ 포함하는 완충된 매질의 관점에서 정의된다.

여기서 pK는a BH의+ 분리 상수다. 원래 니트로아닐린을 약한 염기 또는 산성 염기 지표로 사용하고 자외선이 보이는 분광법으로 양성 및 비프로토닌 형태의 농도를 측정하여 측정하였다.[3] NMR과 같은 다른 분광법도 사용할 수 있다.[2][4] 함수− H는 강한 베이스에 대해 유사하게 정의된다.

여기서 BH는 산기저지표로 사용되는 약한 산이며, B는− 그 결합저하이다.

산도함수와 수용산도 비교

희석된 수용액에서 주요 산종은 수소 이온 HO3+(또는 더 정확히 [H(OH2])]n+이다. 이 경우 H와0 H는− 버퍼 방정식 또는 헨더슨-하셀발치 방정식에 의해 결정되는 pH 값과 동일하다.
그러나 H 값이0 -21(HSOF에서3 SbF의5 25% 용액)[5]이라고 해서 수소 이온 농도가 1021 mol/dm임을3 의미하는 것은 아니다. 이러한 "솔루션"은 중성자 항성보다 100배 이상의 밀도를 가질 것이다. 오히려 H0 = -21은 용해된 수소 이온의 반응도(프로토닝 출력)가 pH 0의 수용액에서 수산화 수소 이온의 반응도보다 10배21 크다는 것을 암시한다. 실제 반응성 종은 두 경우에서 다르지만, 두 종 모두+ H, 즉 브뢰네스트 산의 근원이라고 볼 수 있다.
수소이온 H never는+ 항상 어느 정도 용해되기 때문에 응축된 국면에 스스로 존재한다. SbF5/HSOF3 혼합물에서 H의0 높은 음수 값은 수소 이온의 용도가 물에서보다 이 용매 시스템에서 훨씬 약하다는 것을 나타낸다. 같은 현상을 표현하는5 다른 방법은3 SbF·FSOH가 HO보다3+ 훨씬 강한 양성자 기증자라고 말하는 것이다.

참조

  1. ^ IUPAC 물리 유기 화학 위원회 (1994년). "물리적 유기화학에서 사용되는 용어의 광택" 순수 어플리케이션. 화학 66:1077–1184. "산도함수. 2013-08-04년 웨이백 머신" 화학 용어집에 보관.
  2. ^ a b Rochester, Colin H. (1970). Acidity functions. London: Academic Press. ISBN 0-12-590850-4. OCLC 93620.
  3. ^ a b Hammett, Louis Plack (1940). Physical Organic Chemistry: Reaction Rates, Equilibria, and Mechanisms. McGraw-Hill Book Company, Incorporated.
  4. ^ Cox, Robin A.; Yates, Keith (2011-02-05). "Acidity functions: an update". Canadian Journal of Chemistry. doi:10.1139/v83-388.
  5. ^ Jolly, William L. (1991년) 현대 무기 화학 (제2회 EDN). 뉴욕: 맥그로우 힐. ISBN 0-07-112651-1. 페이지 234.