(Abbildung dient nur zur Veranschaulichung)
Eine Supersäure ist eine Säure mit einer höheren Acidität als 100%ige Schwefelsäure. Die herkömmliche pH-Skala ist für diese Medien ungeeignet. Stattdessen wird ihre Acidität mithilfe der Hammett-Säurefunktion H₀ gemessen. Diese Funktion basiert auf der Protonierung schwacher Indikatorbasen und ist definiert als H₀ = pKBH⁺ log([BH⁺]/[B]).
Die Hammett-Säurefunktion, [latex]H_0[/latex], erweitert das pH-Konzept auf hochkonzentrierte oder nicht-wässrige saure Lösungen, in denen die Aktivität des Protons nicht mehr einfach mit seiner Konzentration korreliert. Sie misst die Fähigkeit des Mediums, eine neutrale schwache Base, B, zu protonieren. Der Wert von [latex]H_0[/latex] wird experimentell bestimmt, indem man eine Reihe schwacher Basen mit überlappenden [latex]pK_{BH^+}[/latex]-Werten, typischerweise aromatische Amine, verwendet und das Verhältnis ihrer protonierten ([latex]BH^+[/latex]) zu unprotonierten ([latex]B[/latex]) Formen mittels UV/Vis-Spektroskopie misst. SpektroskopieBei verdünnten wässrigen Lösungen ist die hydrostatische Oxidationskonstante (H₂O) annähernd gleich dem pH-Wert, weicht aber bei konzentrierten Säuren deutlich davon ab und nimmt große negative Werte an. Beispielsweise hat 100%ige Schwefelsäure (H₂SO₄) eine hydrostatische Oxidationskonstante von -12.
George Olah’s work with superacids, such as ‘Magic Acid’ ([latex]FSO_3H-SbF_5[/latex]), which has an [latex]H_0[/latex] around -23, was revolutionary. It allowed for the preparation and direct observation of stable carbocations, which were previously only considered transient intermediates. This opened up new frontiers in physical organic chemistry and earned him the Nobel Prize in Chemistry in 1994.
Supersäuren und die Hammett-Aziditätsfunktion
(wenn das Datum unbekannt oder nicht relevant ist, z. B. „Strömungsmechanik“, wird eine gerundete Schätzung seines bemerkenswerten Auftretens bereitgestellt)
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