Il concetto di acidità di Hammett, coniato dal chimico statunitense Louis Plack Hammett, ha rivestito un ruolo fondamentale nello studio della forza degli acidi in soluzioni altamente concentrate e non acquose. Sebbene il pH sia comunemente usato per misurare l’acidità in soluzioni diluite, la funzione di acidità di Hammett è essenziale per valutare la forza degli acidi in contesti più concentrati.
Misurare l’acidità con la funzione di Hammett
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La funzione di acidità di Hammett, espressa come HO, è definita dall’equazione HO = pKBH+ + log [B]/ [BH+]. Questa equazione ricorda l’equazione di Henderson-Hasselbalch e consente di valutare la forza acida analizzando il rapporto tra la base e il suo acido coniugato. Tale misura è particolarmente utile per acidi come l’acido solforico e l’acido pirosolforico, che mostrano valori di HO rispettivamente di -12 e -15.
Eliminare l’effetto livellante
L’utilizzo della funzione di acidità di Hammett elimina l’effetto livellante dei solventi, consentendo un confronto diretto della potenza acida tra diverse sostanze. Gli acidi come l’acido perclorico, formico e acetico, quando sciolti in acqua, mostrano differenti gradi di acidità in base alle caratteristiche protogeniche e protofile del solvente. Tuttavia, se disciolti in ammoniaca liquida, un solvente più protofilo dell’acqua, tutti e tre gli acidi manifestano una ionizzazione completa, comportandosi come acidi estremamente forti.
Gli superacidi
I superacidi rappresentano gli acidi più potenti, capaci di conferire un’acidità maggiore rispetto agli acidi tradizionali. L’acidità dei superacidi supera quella dell’acido solforico e di altri acidi comunemente usati, evidenziando la complessità e la diversità delle loro proprietà chimiche.
Gli Acidi Carboranici: una Classe di Superacidi Eccezionali
Gli acidi carboranici rappresentano una categoria di superacidi estremamente potenti, in grado di protonare gli idrocarburi e caratterizzati da valori della funzione di acidità di Hammett molto bassi.
Esempi di Fortezza Acida
Un esempio significativo è l’acido trifluorometansolfonico, conosciuto come acido triflico, con un valore di Ho pari a -14,1. D’altra parte, l’acido fluoroantimonico, noto come “acido magico” e considerato uno degli acidi più forti, vanta un valore di Ho di -31,3.
Caratteristiche dei Superacidi Carboranici
Gli acidi carboranici spiccano per la loro straordinaria potenza, in quanto alcuni di essi sono almeno un milione di volte più forti dell’acido solforico puro al 100%. Presentano valori della funzione di acidità di Hammett inferiori a -18 e possiedono valori calcolati di pKa ben al di sotto di -20.
Per ulteriori informazioni sui superacidi e le loro caratteristiche uniche, è possibile consultare la guida in chimica organica disponibile su [chimica.today](https://chimica.today/chimica-organica/acido-magico/).
