Ecuación de disociación del ácido láctico
Sin embargo, en el agua líquida pura, [H2O] es un valor constante. Para demostrarlo, considera 1000 mL de agua con una densidad de 1,00 g/mL. Este 1,00 litro (1000 mL) pesaría 1000 gramos. Esta masa dividida por el peso molecular del agua (18,0152 g/mol) da 55,5 moles. La “molaridad” de esta agua sería entonces 55,5 mol / 1,00 litro o 55,5 M.
De la ecuación química anterior se desprende que las concentraciones de H3O+ y Ac¯ están en la relación molar de uno a uno. Esto tendrá una consecuencia importante cuando pasemos a resolver poblemas de ácidos débiles.
Más comentarios: si no conoces la fórmula del ácido débil monoprótico, no pasa nada. Simplemente usa HA como fórmula. No importa cuál sea la parte aniónica, sólo importa que el ácido sea débil y monoprótico.
Último comentario: los cinco primeros ejemplos calculan el pH cuando se les da la Ka. A partir del #6, tengo ejemplos que dan el pH (y otros datos) y te piden que calcules la Ka. Pedirte que calcules la Ka en el examen cuando sólo te han enseñado en clase a calcular el pH es una táctica muy popular.
Disociación del ácido acético
conocida como disociación en el contexto de las reacciones ácido-base. La especie química HA es un ácido que se disocia en A-, la base conjugada del ácido y un ion hidrógeno, H+.[a] Se dice que el sistema está en equilibrio cuando las concentraciones de sus componentes no cambian con el tiempo, porque tanto las reacciones hacia delante como hacia atrás se producen a la misma velocidad[1].
El valor de pKa también depende de la estructura molecular del ácido de muchas maneras. Por ejemplo, Pauling propuso dos reglas: una para el pKa sucesivo de los ácidos polipróticos (véase Ácidos polipróticos más abajo), y otra para estimar el pKa de los oxiácidos en función del número de grupos =O y -OH (véase Factores que afectan a los valores de pKa más abajo). Otros factores estructurales que influyen en la magnitud de la constante de disociación de los ácidos son los efectos inductivos, los efectos mesoméricos y los enlaces de hidrógeno. Las ecuaciones de tipo Hammett se han aplicado con frecuencia para la estimación del pKa[3][4].
La constante de equilibrio para esta reacción de disociación se conoce como constante de disociación. El protón liberado se combina con una molécula de agua para dar un ion hidronio (u oxonio) H3O+ (los protones desnudos no existen en solución), por lo que Arrhenius propuso posteriormente que la disociación se escribiera como una reacción ácido-base:
¿Qué ocurre si se añade ácido acético al siguiente sistema?
Se mide la conductividad específica del ácido acético en varias concentraciones. A partir de los datos obtenidos, se calcula la conductividad equivalente Λeq. Los valores obtenidos muestran que la ley de la raíz cuadrada de Kohlrausch para determinar la conductividad equivalente límite no se aplica a los electrolitos débiles. Con la ayuda de la conductividad equivalente limitante determinada a través de las conductividades equivalentes limitantes iónicas individuales y aplicando la ley de dilución de Ostwald, se puede calcular el grado de disociación α y la constante de equilibrio KDiss del equilibrio de disociación del ácido acético.
Llena de agua destilada los matraces aforados que contienen las cantidades de ácido acético mencionadas hasta la marca de calibración. Utiliza ahora las soluciones de ácido acético recién preparadas para preparar otras soluciones. Para ello, ponga en un nuevo matraz 10 ml de la solución de ácido acético que tenga una concentración diez veces superior a la de la solución que va a preparar, y añada agua destilada hasta la marca de calibración. De esta manera se obtienen las siguientes concentraciones:
Diferencia entre constante de disociación y constante de equilibrio
Cuando se añade ácido clorhídrico u otro ácido al agua, el nivel de pH disminuye. La acidez de una solución viene determinada por su concentración de protones (iones de hidrógeno) ([H+]), donde el pH proporciona un índice sencillo para expresar el nivel de [H+]. El pH se indica en términos de la siguiente expresión, donde cuanto menor sea el número, más fuerte será la acidez (mayor concentración de protones).
Nota: Debería utilizarse el nivel de actividad en lugar de la concentración, pero se ha utilizado la concentración en lugar de la actividad porque la concentración suele corresponder al nivel de actividad en las concentraciones analíticas y es más sencilla (lo mismo se aplica a continuación).
Los ácidos incluyen los ácidos fuertes, que se disocian completamente en el agua, y los ácidos débiles, que sólo se disocian parcialmente. Cuando un ácido se disocia, libera un protón que hace que la solución sea ácida, pero los ácidos débiles tienen tanto un estado disociado (A-) como un estado no disociado (AH) que coexisten según la siguiente ecuación de equilibrio de disociación.
Los corchetes indican la concentración de los componentes respectivos. A partir de esta ecuación, Ka expresa la facilidad con la que el ácido libera un protón (en otras palabras, su fuerza como ácido). Además, la ecuación muestra cómo varía el estado de disociación de los ácidos débiles en función del nivel de [H+] en la solución.
