超酸とは、100%純粋な硫酸よりも酸性度が高い酸のことです。従来のpHスケールではこれらの媒体を適切に測定することはできません。代わりに、ハメット酸度関数[latex]H_0[/latex]を使用して酸性度を測定します。この関数は弱指示薬塩基のプロトン化に基づいており、[latex]H_0 = pK_{BH^+} – logleft(frac{[BH^+]}{[B]}}right)[/latex]と定義されます。

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超酸とは、100%純粋な硫酸よりも酸性度が高い酸のことです。従来のpHスケールではこれらの媒体を適切に測定することはできません。代わりに、ハメット酸度関数[latex]H_0[/latex]を使用して酸性度を測定します。この関数は弱指示薬塩基のプロトン化に基づいており、[latex]H_0 = pK_{BH^+} – logleft(frac{[BH^+]}{[B]}}right)[/latex]と定義されます。
ハメット酸度関数[latex]H_0[/latex]は、pHの概念を、プロトンの活性がもはやその濃度に単純に関連しない高濃度または非水性の酸性溶液に拡張するものです。これは、媒体が中性の弱塩基Bをプロトン化する能力を測定します。[latex]H_0[/latex]の値は、[latex]pK_{BH^+}[/latex]値が重複する一連の弱塩基(典型的には芳香族アミン)を用いて実験的に決定され、UV-可視分光法により、プロトン化された形態([latex]BH^+[/latex])とプロトン化されていない形態([latex]B[/latex])の比率を測定します。 分光法希薄な水溶液の場合、[latex]H_0[/latex]はほぼpHに等しいですが、濃酸では大きく異なり、大きな負の値をとります。たとえば、100% [latex]H_2SO_4[/latex]の[latex]H_0[/latex]は-12です。
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.
超酸とハメット酸度関数
(日付が不明または関連性がない場合、例えば「流体力学」などでは、その注目すべき出現時期の概算値が提示されます。)
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