La Constante de Acidez Ka

Química General → Ácidos y Bases → Ka (Constante de Acidez)

La Constante de Acidez:

La constante de disociación ácida, K_a, (o constante de acidez, o constante de ionización ácida) es una medida de la fuerza de un ácido débil (que no se disocia completamente):

HA ↔ A- + H+

HA es un ácido genérico que se disocia en A^-(la base conjugada del ácido), y el ion hidrógeno o protón, H⁺. 

La constante de disociación K_a se escribe como el cociente de las concentraciones de equilibrio (en mol/L):  

Ka =	[A-] [H+]	·
	[HA] .

Por ejemplo, para el caso del ácido acético (CH₃COOH ↔ CH₃COO^- + H⁺):

Ka =	[CH3COO-] [H+]	= 1,8 x 10-5 a temperatura ambiente
	[CH3COOH] .

La constante de acidez K_a se suele expresar mediante una medida logarítmica denominada pK_a: 

pKa = - log10 Ka

Ejemplos Aplicados de la Constante de Acidez Ka: 

Ejemplo 1: calcular la constante de acidez K_a de una disolución 1,0 M de ácido benzoico (HBz) que tiene una [H⁺] = 8 · 10^-3 M.

El grado de ionización es suficientemente pequeño como para considerar que la concentración del ácido no disociado en la disolución se mantiene en 1,0 M. El equilibrio será por lo tanto:

HBz	↔	Bz-	+	H+
1,0		8 · 10-3		8 · 10-3

Ka =	[Bz-] [H+]	=	(8 · 10-3)2	= 6,4 · 10-5
	[HBz] .		1,0 .

Ejemplo 2: calcular la constante de acidez K_a de un determinado ácido HA que está disociado al 1,0% en una disolución 0,10 M.

Si está disociado al 1,0% del ácido, las concentraciones de A^- y H⁺ serán el 1,0% al 0,10 M, es decir 1,0 · 10^-3. El equilibrio será por lo tanto:

HA	↔	A-	+	H+
0,10-10-3		1,0 · 10-3		1,0 · 10-3

Ka =	[A-] [H+]	=	(1,0 · 10-3)2	= 1,01 · 10-5
	[HA] .		0,1 - 10-3 .

Ejemplo 3: calcular la concentración [H⁺] de una disolución 1 M de ácido acético CH₃COOH (K_a = 1,8 · 10^-5)

Sea la reacción de disociación:

CH3COOH	↔	CH3COO-	+	H+
1-x		x		x

Ka = 1,8 · 10-5 =	[CH3COO-] [H+]	=	x2
	[CH3COOH] .		1-x .

Resolviendo la ecuación obtenemos que x = 4,2 · 10^-3 [H⁺] = x = 4,2 · 10^-3 M

Ejercicios de Constante de Acidez Ka:

Ejercicio 1: Calcular el pH de una disolución 0,02 M de ácido débil HA con constante de acidez K_a=  3,0 · 10^-6

Ejercicio 2: Calcular el pK_a del ácido del ejercicio anterior

Medida de la Acidez y Basicidad:

Constante de acidez K_a: grado de disociación de un ácido débil (HA ↔ A^-+H₃O⁺). K_a= [A^-]·[H₃O⁺] / [HA]

Constante de basicidad K_b: grado de disociación de una base débil (B↔BH⁺+OH^-). K_b=([BH⁺]·[OH^-])/[B]

Constante de equilibrio del agua K_w: K_w= [H₃O⁺]·[OH^-] = K_a· K_b = 10^-14

El pH: pH = -log₁₀[H⁺]. Además, pH + pOH = 14

El pOH: -log₁₀[OH^-]. Además, pH + pOH = 14

pK_a: pK_a = - log10 K_a

pK_b: pK_b = - log10 K_b

 

versión 5 (02/10/2015)