Макет страницы
где Кв — константа равновесия, называемая константой основности вещества В; at — активность компонентов реакции.
Выразив активности авн+ и ав через концентрации и коэффициенты активности, получаем:
'в
-1H2O /вн<
где f — коэффициент активности.
Отношение концентраций протонизированной и нейтральной форм основания определяется значениями константы основности Kb и произведения:
ан3о+ /в
Ao = -
0H2O /вн+
В данной среде, свойства которой зависят от концентрации кислоты, соотношение коэффициентов активности /в//вн+ в первом приближении не зависит от природы основания В, следовательно, величина Zi0 определяется свойствами среды. Чем больше п0, тем больше протонировано основание В, величина H0 характеризует протонодонорную активность среды. Гаммет предложил для величины Zz0 термин кислотность.
Значение /Св не зависит от свойств раствора и может быть непосредственно определено в разбавленном водном растворе. Отношение [BH+]/[В] также может быть измерено; таким образом, кислотность может быть вычислена из соотношения:
[BH+] 1 Пй~ [В] К
в
Удобнее пользоваться функцией кислотности Гаммета:
[В]
Я0 = - Ig «о = Ph0 = - Ig -J^-') = Ig Я в +
\ H2O 'вн+ /
Ig-
H20 ■BH*/ [BH+]
В разбавленных водных растворах ан3о+= [H3O+]; ано «* 1, fB = /BH+ 1, следовательно
К « [H3O+] H0 = - Ig [H3O+] = рН
Таким образом, в разбавленных водных растворах кислотность совпадает с концентрацией ионов водорода, а функция кислотности Гаммета — с рН. Шкала H0 является естественным продолжением шкалы рН в область концентрированных растворов кислот. Чем выше кислотность, тем больше отрицательное значение H0. Функция кислотности Гаммета позволяет с некоторым приближением характеризовать протонодонорную активность концентрированных кислот в различных растворителях. При этом соотношение протонодонорной активности данного ряда кислот в различных-растворителях приближенно сохраняется.
