Contenido
Cada ácido tiene una constante de disociación característica (Kuna), que es una medida de su capacidad para donar iones de hidrógeno en solución. En otras palabras, Kuna proporciona una forma de medir la fuerza de un ácido. Los valores más grandes significan ácidos más fuertes. El pH (poder del hidrógeno) de una solución es una medida de la concentración de iones de hidrógeno y también es una medida de acidez, pero no es lo mismo que Kuna. Sin embargo, hay una relación entre los dos, y puedes calcular Kuna para un ácido si conoce la concentración de ácido y el pH de la solución.
Disociación Constant Ka
Un compuesto es ácido si puede donar iones de hidrógeno a una solución acuosa, lo que equivale a decir que el compuesto es capaz de crear iones de hidronio (H30+) La ecuación general que describe lo que le sucede a un ácido (HA) en solución es:
HA + H20 <--> H30+ + A-, donde un- es la base conjugada
Algunos ácidos son fuertes y se disocian por completo, mientras que otros son débiles y solo se disocian parcialmente. Puede medir la fuerza de un ácido por su constante de disociación Kuna, que es una relación formada dividiendo la concentración de productos por la concentración de reactivos:
Kuna = /
Todas las reacciones ocurren en el agua, por lo que generalmente se elimina de la ecuación.
Derivando Ka del pH
El pH de una solución ácida acuosa es una medida de la concentración de iones de hidrógeno (o hidronio) libres que contiene: pH = -log o pH = -log. La última ecuación se puede reescribir:
= 10-pH
Si conoce la concentración molar de una solución ácida y puede medir su pH, la equivalencia anterior le permite calcular la concentración relativa de ácido para conjugar la base y derivar la constante de disociación Kuna. Para hacer esto, ayuda a configurar una tabla que delinee el yoconcentraciones nitiales de reactivos y productos, la Ccambio en las concentraciones y las concentraciones en miequilibrio Esta es una tabla ICE. En lugar de configurar uno de manera general, es más instructivo ilustrar el procedimiento con un ejemplo específico.
Constante de disociación para el ácido acético
El ácido acético, el ácido que le da al vinagre su sabor agrio, es un ácido débil que se disocia en iones de acetato e hidronio en solución.
CH3CO2H + H2O <--> CH3CO2− + H3O+
El vinagre doméstico típico es una solución de 0.9 M con un pH de 2.4. Usando los datos, es posible calcular la constante de disociación:
Ácido acético (CH3CO2)H) Iones de hidronio (H3O+) Iones de acetato (CH3CO2-)
Inicial 0.9 M 0 0
Cambiar -x M + x M + x M
Equilibrio (0.9 - x) M x M x M
La constante de disociación Kuna es / .
Kuna = x2/(0.9 - x)
Como se señaló anteriormente, = 10-pH. Como x = y conoce el pH de la solución, puede escribir x = 10-2.4. Ahora es posible encontrar un valor numérico para Ka.
Ka = (10-2.4)2 /(0.9 - 10-2.4) = 1.8 x 10-5.