1.1.2. The pH ScaleThe concentratio

1.1.2. The pH Scale
The concentration of the acid itself is of little significance other than analytical, with
the exception of strong acids in dilute aqueous solutions. The concentration of Hþ
itself is not satisfactory either, because it is solvated diversely and the ability of
transferring a proton to another base depends on the nature of the medium. The real
physical quantity describing the acidity of a medium is the activity of the proton aH þ .
The experimental determination of the activity of the proton requires the measurement
of the potential of a hydrogen electrode or a glass electrode in equilibrium with the
solution to be tested. The equation is of the following type [Eq. (1.7)], wherein C is a
constant.
E ¼ C
RT
F log10ðaH þ Þ ð1:7Þ
It was Sørensen’s idea7 to use this relationship, which can be considered as a basis
to the modern definition of the pH scale of acidity for aqueous solutions. The pH of
a dilute solution of acid is related to the concentration of the solvated proton from
Eq. (1.8). Depending on the dilution, the proton can be further solvated by two or
more solvent molecules.
pH ¼
log½HS þ ð1:8Þ
When the acid solution is highly diluted in water, the pH measurement is
convenient, but it becomes critical when the acid concentration increases and, even
more so, if nonaqueous media are employed. Since a reference cell is used with aliquid
junction, the potential at the liquid junction also has to be known. The hydrogen ion
activity cannot be measured independently, and for this reason the equality of Eq. (1.9)
cannot be definitely established for any solution.
pH ¼
log10ðaH þ Þ ð1:9Þ
Under the best experimental conditions, the National Bureau of Standard has set up
a series of standard solutions of pH from which the pH of any other aqueous solution
1.1.3. Acidity Functions
Considering the limited applicability of the pH scale, a quantitative scale is needed to
express the acidity of more concentrated or nonaqueous solutions.
A knowledge of the acidity parameter should permit one to estimate the degree of
transformation of a given base (to its protonated form) in its conjugate acid. This
should allow one to relate these data to the rate of acid-catalyzed reactions. Hammett
and Deyrup8 in 1932 were the first to suggest a method for measuring the degree of
protonation of weakly basic indicators in acid solution. The proton transfer equilibrium
in the acid solution between an electro-neutral weak base B and the solvated proton
can be written as in Eq. (1.10).
B + H2A+ BH+ + AH ð1:10Þ
Bearing in mind that the proton is solvated (AH2
þ) and that AH is the solvent, the
equilibrium can be written as in Eq. (1.11).
B + H+ BH+ ð1:11Þ
The corresponding thermodynamic equilibrium constant is KBHþ, which is
expressed as in Eq. (1.12), in which a is the activity, C the concentration, and f the
activity coefficient.
KBH þ ¼ aH þ aB
aBH þ
¼ aH þ CB
CBH þ
 fH
fBH þ
ð1:12Þ
From this equation, Eq. (1.13) follows.
CBH þ
CB
¼ 1
KBH þ
aH þ  fB
fBH þ
ð1:13Þ
Because the first ratio represents the degree of protonation, Hammett and Deyrup8,9
defined the acidity function H0 by Eq. (1.14).
H0 ¼
logaH þ  fB
fBH þ
¼
logKBH þ þ log CB
CBH þ
ð1:14Þ
Equation (1.14) can be written for further discussion in the more usual form of
Eq. (1.15).

Kết quả (Việt) 1:

1.1.2. quy mô pHNồng độ axit chính nó là ít quan trọng khác hơn phân tích, vớiNgoại trừ axít mạnh trong loãng dung dịch. Nồng độ của Hþchính nó là không thỏa đáng hoặc là, bởi vì nó là sonvat diversely và khả năng củachuyển một proton đến một cơ sở phụ thuộc vào bản chất của các phương tiện. Thực sựĐại lượng vật lý miêu tả tính axit của một phương tiện là các hoạt động của proton aH þ.Việc xác định thử nghiệm hoạt động của proton đòi hỏi phải đo lườngtiềm năng của một điện cực hidro hoặc một điện cực kính trong cân bằng với cácgiải pháp để được kiểm tra. Phương trình là loại sau [Eq. (1.7)], trong đó C là mộthằng số.E ¼ C RTF log10ðaH þ Þ ð1:7ÞNó là của Sørensen idea7 sử dụng mối quan hệ này, mà có thể được coi như là một cơ sởđể định nghĩa hiện đại của quy mô pH của axit giải pháp dung dịch nước. Độ pH củadung dịch loãng axít liên quan đến sự tập trung của proton sonvat từEQ. (1. 8). Tùy thuộc vào các pha loãng, proton có thể là thêm sonvat bởi hai hoặcphân tử hơn dung môi.pH ¼ log½HS þ ð1:8ÞKhi các giải pháp axit cao là pha loãng trong nước, đo độ pH làthuận tiện, nhưng nó trở nên quan trọng khi làm tăng nồng độ axit, và thậm chínhiều hơn như vậy, nếu nonaqueous phương tiện truyền thông được tuyển dụng. Kể từ khi một tế bào tham chiếu được sử dụng với aliquidgiao lộ, tiềm năng tại giao lộ lỏng cũng đã được biết đến. Ion hydrohoạt động không thể được đo lường một cách độc lập, và vì lý do này sự bình đẳng của Eq. (1.9)không thể chắc chắn được thành lập cho bất kỳ giải pháp.pH ¼ log10ðaH þ Þ ð1:9ÞTheo các tốt nhất thử nghiệm điều kiện, cục tiêu chuẩn quốc gia đã thiết lậpmột loạt các giải pháp tiêu chuẩn ph từ mà độ pH của bất kỳ giải pháp dung dịch nước khác1.1.3. độ chua chức năngXem xét các ứng dụng giới hạn của quy mô pH, quy định lượng cần thiết đểnhận tính axit của giải pháp tập trung hơn hoặc nonaqueous.Một kiến thức về các tham số độ chua nên cho phép một để ước tính mức độchuyển đổi của một cơ sở nhất định (để dạng protonated) trong axit liên hợp. Điều nàynên cho phép một liên quan đến các dữ liệu để tỷ lệ phản ứng xúc tác axít. Hammettvà Deyrup8 năm 1932 là người đầu tiên để đề nghị một phương pháp đo mức độprotonation của chỉ số cơ bản yếu trong dung dịch axít. Cân bằng chuyển protontrong dung dịch axit giữa một điện trung tính yếu cơ sở B và proton sonvatcó thể được viết như trong Eq. (1,10).B + H2A + BH + + AH ð1:10ÞMang trong tâm trí rằng proton là sonvat (AH2þ) và AH là dung môi, cáccân bằng có thể được viết như trong Eq. (1.11).B + H + BH + ð1:11ÞHằng số cân bằng nhiệt tương ứng là KBHþ, đó làthể hiện như trong Eq. (1,12), trong đó một là hoạt động, C nồng độ và f cácHệ số hoạt động.KBH þ ¼ aH þ aBaBH þ¼ aH þ CBCBH þfHfBH þð1:12ÞTừ phương trình này, Eq. (1,13) sau.CBH þCB¼ 1KBH þaH þ fBfBH þð1:13ÞBởi vì tỷ lệ đầu tiên đại diện cho mức độ protonation, Hammett và Deyrup8, 9định nghĩa chức năng axit H0 bởi Eq. (1,14).H0 ¼ logaH þ fBfBH þđăng nhập þ ¼ logKBH þ CBCBH þð1:14ÞPhương trình (1,14) có thể được viết để thảo luận thêm trong các hình thức hơn bình thườngEQ. (1.15).

Kết quả (Việt) 2:

1.1.2. The Scale pH
Nồng độ của các axit tự là ít có ý nghĩa khác hơn là phân tích, với
ngoại lệ của axit mạnh trong dung dịch nước pha loãng. Sự tập trung của HTH
chính nó là không thỏa đáng, bởi vì nó được hòa tan đa dạng và khả năng của
một proton chuyển đến cơ sở khác phụ thuộc vào bản chất của môi trường. Các sản
lượng vật lý mô tả các tính axit của một môi trường là hoạt động của þ proton aH.
Việc xác định thực nghiệm của các hoạt động của các proton đòi hỏi các phép đo
về tiềm năng của một điện cực hydro hoặc một điện cực thuỷ tinh ở trạng thái cân bằng với các
giải pháp để được kiểm tra . Phương trình là các loại sau đây [Eq. (1.7)], trong đó C là một
hằng số.
E ¼ C? RT
F log10ðaH þ Þ D1: 7
Đó là idea7 Sørensen để sử dụng mối quan hệ này, có thể được coi như một cơ sở
để định nghĩa hiện đại của thang pH của axit đối với dung dịch nước. Độ pH của
một dung dịch loãng của axit là có liên quan đến nồng độ của các proton hòa tan từ
Eq. (1.8). Tùy thuộc vào độ pha loãng, các proton có thể được hòa tan thêm bởi hai hoặc
nhiều phân tử dung môi.
pH ¼ log½HS þ D1: 8
Khi dung dịch axit là rất loãng trong nước, đo pH là
thuận tiện, nhưng nó trở nên quan trọng khi nồng độ axit tăng và, thậm chí
nhiều hơn như vậy, nếu phương tiện truyền thông nonaqueous được tuyển dụng. Kể từ khi một tế bào tham chiếu được sử dụng với aliquid
ngã ba, các tiềm năng ở ngã ba lỏng cũng đã được biết đến. Các ion hydro
hoạt động không thể đo lường một cách độc lập, và vì lý do này, sự bình đẳng của Eq. (1.9)
có thể không được chắc chắn được thiết lập cho bất kỳ giải pháp.
pH ¼ log10ðaH þ Þ D1: 9
Theo các điều kiện thực nghiệm tốt nhất, quốc gia của Cục Tiêu chuẩn đã thiết lập
một loạt các giải pháp tiêu chuẩn của pH từ đó pH của bất kỳ dung dịch nước khác
1.1.3. Chức năng Tính axit
Xét khả năng áp dụng hạn chế về quy mô pH, một quy mô định lượng là cần thiết để
thể hiện tính axit của các giải pháp tập trung nhiều hơn hoặc nonaqueous.
Một kiến thức của các tham số axit nên cho phép một để ước tính mức độ
biến đổi của một cơ sở nhất định (để proton của nó hình thức) trong axit liên hợp của nó. Điều này
sẽ cho phép một để liên hệ những dữ liệu với tốc độ của phản ứng axit xúc tác. Hammett
và Deyrup8 năm 1932 là người đầu tiên đề xuất một phương pháp để đo lường mức độ
proton của các chỉ số yếu cơ bản trong dung dịch axit. Các cân bằng chuyển proton
trong dung dịch axit yếu giữa một cơ sở B electro-trung tính và các proton hòa tan
có thể được viết như trong phương trình. (1.10).
B + H2A + BH + + AH D1: 10
Mang trong tâm trí rằng các proton được hòa tan (AH2
þ) và AH là dung môi, các
trạng thái cân bằng có thể được viết như trong phương trình. . (1.11)
B + H + BH + D1: 11
Các trạng thái cân bằng nhiệt động lực học tương ứng liên tục là KBHþ, được
thể hiện như trong phương trình. (1.12), trong đó một là các hoạt động, C nồng độ, và f là
hệ số hoạt động.
KBH þ þ ¼ aH? aB
ABH þ
þ ¼ aH CB?
CBH þ
? FH
fBH þ
D1: 12
Từ phương trình này, Eq. (1.13) sau.
CBH þ
CB
¼ 1
KBH þ
? aH þ? FB
fBH þ
D1: 13
Bởi vì tỷ lệ đầu tiên đại diện cho mức độ của proton, Hammett và Deyrup8,9
xác định các chức năng axit H0 bởi Eq. (1,14).
H0 ¼? logaH þ? FB
fBH þ
þ þ ¼ logKBH đăng nhập CB?
CBH þ
D1: 14
phương trình (1.14) có thể được viết để thảo luận thêm trong hình thức bình thường hơn của
Eq. (1,15).