Constanta de disociere a acidului este constanta de echilibru a reacție de disociere a unui acid și este notat de KA. Această constantă de echilibru este o măsură cantitativă a rezistenței unui acid dintr-o soluție. KA este exprimat frecvent în unități de mol / L. Sunt tabele de constante de disociere a acidului, pentru referință ușoară. Pentru o soluție apoasă, forma generală a echilibrului reacţie este:
HA + H2O ⇆ A- + H3O+
unde HA este un acid care se disociază în baza conjugată a acidului A- și un ion de hidrogen care se combină cu apa pentru a forma ionul de hidroniu H3O+. Când concentrațiile de HA, A-, si H3O+ nu se mai schimbă în timp, reacția este la echilibru și constanta de disociere poate fi calculată:
KA = [A-] [H3O+] / [HA] [H2O]
unde parantezele pătrate indică concentrație. Dacă un acid nu este extrem de concentrat, ecuația este simplificată prin menținerea concentrației de apă ca o constantă:
HA ⇆ A- + H+
KA = [A-] [H+]/[HA]
Constanta de disociere a acidului este cunoscută și sub denumirea de constantă de aciditate sau constantă de ionizare acid.
Relaționarea Ka și pKa
O valoare asociată este pKA, care este constanta de disociere a acidului logaritmic:
pKA = -log10KA
Utilizarea Ka și pKa pentru a prezice echilibrul și forța acizilor
KA poate fi utilizat pentru a măsura poziția de echilibru:
- Dacă KA este mare, formarea produselor de disociere este favorizată.
- Dacă KA este mic, acidul nedizolvat este favorizat.
KA poate fi folosit pentru a prezice puterea unui acid:
- Dacă KA este mare (pKA este mic) asta înseamnă că acidul este în mare parte disociat, deci acidul este puternic. Acide cu un pKA mai puțin de aproximativ -2 sunt acizi puternici.
- Dacă KA este mic (pKA este mare), s-a produs o disociere mică, deci acidul este slab. Acide cu un pKA în domeniul de la -2 la 12 în apă sunt acizii slabi.
KA este o măsură mai bună a rezistenței unui acid decât pH-ul deoarece adăugarea de apă la o soluție acidă nu își schimbă constant echilibrul acid, dar modifică H+ concentrația de ioni și pH.
Exemplu Ka
Constanta de disociere a acidului, KA din acid HB este:
HB (aq) ↔ H+(aq) + B-(Aq)
KA = [H+] [B-] / [HB]
Pentru disocierea acidului etanoic:
CH3COOH(Aq) + H2O(L) = CH3GÂNGURI-(Aq) + H3O+(Aq)
KA = [CH3GÂNGURI-(Aq)] [H3O+(Aq)] / [CH3COOH(Aq)]
Constanta de disociere a acidului din pH
Constanta de disociere a acidului poate fi găsită, deoarece pH-ul este cunoscut. De exemplu:
Calculați constanta de disociere a acidului KA pentru o soluție apoasă 0,2 M de acid propionic (CH3CH2CO2H) care se dovedește a avea o valoare a pH-ului de 4,88.
Pentru a rezolva problema, mai întâi, scrieți ecuația chimică pentru reacție. Ar trebui să poți recunoaște acidul propionic este un acid slab (pentru că nu este unul dintre acizi puternici și conține hidrogen). Disocierea în apă este:
CH3CH2CO2H + H2 ⇆ H3O+ + CH3CH2CO2-
Stabiliți un tabel pentru a urmări condițiile inițiale, schimbarea condițiilor și concentrația de echilibru a speciei. Aceasta este uneori numită tabel ICE:
| CH3CH2CO2H | H3O+ | CH3CH2CO2- | |
| Concentrare inițială | 0,2 M | 0 M | 0 M |
| Schimbare în concentrare | -x M | + x M | + x M |
| Concentrația echilibrului | (0,2 - x) M | x M | x M |
x = [H3O+
Acum folosiți formula de pH:
pH = -log [H3O+]
-pH = log [H3O+] = 4.88
[H3O+ = 10-4.88 = 1,32 x 10-5
Introduceți această valoare pentru x de rezolvat pentru KA:
KA = [H3O+] [CH3CH2CO2-] / [CH3CH2CO2H]
KA = x2 / (0,2 - x)
KA = (1,32 x 10)-5)2 / (0,2 - 1,32 x 10-5)
KA = 8,69 x 10-10