La constante de disociación ácida es la constante de equilibrio de la reacción de disociación de una ácido y se denota por Kun. Esta constante de equilibrio es una medida cuantitativa de la fuerza de un ácido en una solución. Kun se expresa comúnmente en unidades de mol / L. Existen tablas de constantes de disociación ácida, para una fácil referencia. Para una solución acuosa, la forma general del equilibrio. reacción es:
HA + H2O ⇆ A- + H3O+
donde HA es un ácido que se disocia en la base conjugada del ácido A- y un ion de hidrógeno que se combina con agua para formar el ion hidronio H3O+. Cuando las concentraciones de HA, A-y H3O+ ya no cambia con el tiempo, la reacción está en equilibrio y se puede calcular la constante de disociación:
Kun = [A-] [H3O+] / [HA] [H2O]
donde los corchetes indican concentración. A menos que un ácido esté extremadamente concentrado, la ecuación se simplifica manteniendo constante la concentración de agua:
HA ⇆ A- + H+
Kun = [A-] [H+]/[DECIR AH]
La constante de disociación ácida también se conoce como constante de acidez o constante de ionización ácida.
Relacionando Ka y pKa
Un valor relacionado es pKun, que es la constante de disociación del ácido logarítmico:
pKun = -log10Kun
Usando Ka y pKa para predecir el equilibrio y la fuerza de los ácidos
Kun puede usarse para medir la posición de equilibrio:
- Si Kun es grande, se favorece la formación de los productos de la disociación.
- Si Kun es pequeño, se favorece el ácido no disuelto.
Kun puede usarse para predecir la fuerza de un ácido:
- Si Kun es grande (pKun es pequeño) esto significa que el ácido está principalmente disociado, por lo que el ácido es fuerte. Ácidos con un pKun menos de alrededor de -2 son ácidos fuertes.
- Si Kun es pequeño (pKun es grande), se ha producido poca disociación, por lo que el ácido es débil. Ácidos con un pKun en el rango de -2 a 12 en agua hay ácidos débiles.
Kun es una mejor medida de la fuerza de un ácido que el pH porque agregar agua a una solución ácida no cambia su constante de equilibrio ácido, pero altera el H+ concentración de iones y pH.
Ka Ejemplo
La constante de disociación ácida, Kun del ácido HB es:
HB (aq) ↔ H+(aq) + B-(aq)
Kun = [H+][SI-] / [HB]
Para la disociación del ácido etanoico:
CH3COOH(aq) + H2O(l) = CH3ARRULLO-(aq) + H3O+(aq)
Kun = [CH3ARRULLO-(aq)] [H3O+(aq)] / [CH3COOH(aq)]
Disociación ácida constante del pH
La constante de disociación ácida se puede encontrar si se conoce el pH. Por ejemplo:
Calcule la constante de disociación ácida Kun para una solución acuosa de ácido propiónico 0,2 M (CH3CH2CO2H) que tiene un valor de pH de 4,88.
Para resolver el problema, primero, escriba la ecuación química para la reacción. Debería poder reconocer que el ácido propiónico es un ácido débil (porque no es uno de los ácidos fuertes y contiene hidrógeno). Su disociación en el agua es:
CH3CH2CO2H + H2 ⇆ H3O+ + CH3CH2CO2-
Prepare una tabla para realizar un seguimiento de las condiciones iniciales, el cambio en las condiciones y la concentración de equilibrio de la especie. Esto a veces se llama tabla ICE:
| CH3CH2CO2H | H3O+ | CH3CH2CO2- | |
| Concentración inicial | 0.2 M | 0 M | 0 M |
| Cambio en la concentración | -x M | + x M | + x M |
| Concentración de equilibrio | (0.2 - x) M | x M | x M |
x = [H3O+
Ahora usa la fórmula del pH:
pH = -log [H3O+]
-pH = log [H3O+] = 4.88
[H3O+ = 10-4.88 = 1.32 x 10-5
Inserte este valor para x para resolver para Kun:
Kun = [H3O+] [CH3CH2CO2-] / [CH3CH2CO2H]
Kun = x2 / (0.2 - x)
Kun = (1.32 x 10-5)2 / (0.2 - 1.32 x 10-5)
Kun = 8,69 x 10-10