1、指示剂法用Hammett酸度函数H表示,H有oo明确的化学概念,使用广泛。Hammett酸度函数H将固体表面酸的酸强度定义为:固体表面的酸中心使吸o附其上的中性(不带电的)碱指示剂(以B表示)转变为它的共轭酸的能力。指示+剂B本身呈碱型(或中性)色,接受一个质子后转变成其共轭酸BH,呈酸型色。指+示剂碱性的强度用其共轭酸BH的离解常数的负对数pK来表示。指示剂碱与其a共轭酸存在以下平衡:,BHBH, (1) +此平衡常数也是共轭酸BH的离解常数:aafca,BBBHH,K (2) aafc,BHBHBH式中,a 为活度;f 为活度系数;c为浓度。(2)式两边取负对数,并整理得到:af,cBBH
2、 (3) ploglog,Kacf,BHBHplogKK,其中, aa当指示剂加到酸溶液中,建立新的平衡,(1)式到(3)式的关系仍成立。酸溶cc液使指示剂质子化的程度可通过测定酸型与碱型的浓度比/来鉴定。对,BBHcc给定指示剂,pK是定值,/的数值就由(3)式中最后一项来决定。于是定,aBBH义:af,BH (4) ,logHof,BH则有:c,BH (5) ,plogHKaocB+cc从(5)式可见,H愈小,则/愈大,即酸溶液使指示剂B质子化成BH的程,oBBH度愈高,酸性愈强。所以称H为酸度函数,是表征溶液酸强度的对数标度。 o将H推广应用到固体表面酸,这时,假设指示剂吸附到固体酸表面并达到吸o+附平衡,其平衡时表面的质子酸位(H)与指示剂(B)反应的关系仍符合(1)式到(5)式。当固体表面酸与给定pK值的指示剂作用后,可能有三种情况:(1)固体acc酸表面呈酸型色,这说明,称固体酸的酸度函数H pK,需aoa按pK顺序试验下一个指示剂,直到能使其呈酸型色,则样品酸强度为H ? pK。aoa例如某固体酸能使1,3,5-三硝基甲苯呈黄色,则此样品为固体超强酸H?-16.04。o如某样品不能使亚苄基乙酰苯变色而能