La Constante de Acidez Ka

Química GeneralÁcidos y BasesKa (Constante de Acidez)

La Constante de Acidez:

La constante de disociación ácida, Ka, (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 Ka 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 Ka se suele expresar mediante una medida logarítmica denominada pKa: 


 pKa = - log10 Ka




Ejemplos Aplicados de la Constante de Acidez Ka: 

Ejemplo 1: calcular la constante de acidez Ka 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 Ka 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 (Ka = 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 Ka=  3,0 · 10-6

Ejercicio 2: Calcular el pKa del ácido del ejercicio anterior


Medida de la Acidez y Basicidad:


  • Constante de acidez Ka: grado de disociación de un ácido débil (HA ↔ A-+H3O+). Ka= [A-]·[H3O+] / [HA]
  • Constante de basicidad Kb: grado de disociación de una base débil (B↔BH++OH-). Kb=([BH+]·[OH-])/[B]
  • Constante de equilibrio del agua Kw: Kw= [H3O+]·[OH-] = Ka· Kb = 10-14
  • El pH: pH = -log10[H+]. Además, pH + pOH = 14
  • El pOH: -log10[OH-]. Además, pH + pOH = 14
  • pKa: pKa = - log10 Ka
  • pKb: pKb = - log10 Kb
  •  
    versión 5 (02/10/2015)