QUÍMICA: Acidez y basicidad: El equilibrio químico ácido-base - 4ª parte
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Química

ACIDEZ Y BASICIDAD

El equilibrio químico ácido-base - 4ª parte


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Concepto de PK

a descripción del grado de acidez en términos de pH tiene la enorme ventaja de evitar operaciones con potencias decimales de exponentes negativos.

Dado que las constantes de equilibrio vienen dadas, por lo general, como potencias de diez, es posible extender la idea recogida en la definición de pH al caso de los valores de K. Así, se define el pK, para una reacción en equilibrio, en la forma:

pK = -log K

En equilibrios ácido-base la constante de equilibrio se denomina constante de acidez o de basicidad y su pK constituye una forma de expresar su valor. Así, por ejemplo, la constante de acidez del ácido acético a 25 Cº es Ka = 1,8 · 10-5 y su pKa se calcula, de acuerdo con la definición, como pKa = -log (1,8 · 10-5) = 4,8.

Dado que el valor de la constante de acidez constituye una medida directa de la fuerza de un ácido, su pKa es entonces una medida inversa de dicha fuerza; cuanto mayor es la fuerza de un ácido menor es su pKa. Los ácidos fuertes, como el clorhídrico (HCI) o el sulfúrico (H2SO4), tienen pKa negativos y los débiles, como el acético (CH3COOH) o el carbónico (H2CO3), pKa positivos.

De la misma manera puede definirse el pKb de una base, cuyo significado es análogo.

Aplicación del concepto de pH

El ácido clorhídrico es un ácido fuerte, por lo que puede considerarse totalmente disociado en disolución acuosa, según la ecuación química:

HCI + H2O ® Cl-(aq) + H3O+(aq)

Se prepara una disolución que contiene 1,823 g de HCI por cada litro de disolución. Calcular la concentración de iones H2O+ en moles/litro, [H2O+], y a continuación determinar el pH de la disolución.

De acuerdo con la ecuación química, el número de moles de HCI y de H3O+ está en relación de 1:1; por tanto, por cada mol de HCI disociado se generará un mol de H3O+(aq) de disolución. La concentración de H3O+ procedente de la disociación del agua es muy pequeña frente a la que procede del ácido y por ello puede despreciarse. Además, como todo el HCI está prácticamente disociado, la concentración en moles por litro del HCI Inicial coincidirá con [H3O+], es decir.

ya que

M(HCI) = M(H) + M(CI) = 1,0 + 35,46 = 36,46

Por lo tanto:

pH = -log [H3O+] = -log 0,05 = 1,3

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