Contenido principal
Curso: Química avanzada (AP Chemistry) > Unidad 12
Lección 2: Equilibrios ácido-base- Equilibrios ácido-base débiles
- Pares conjugados ácido–base
- Relación entre Ka y Kb
- Relación entre Ka y Kb
- Ka y fuerza de un ácido
- Equilibrio de un ácido débil
- Equilibrio de una base débil
- Propiedades ácido-base de las sales
- pH de disoluciones salinas
© 2024 Khan AcademyTérminos de usoPolítica de privacidadAviso de cookies
Relación entre Ka y Kb
Relación entre la Ka de un ácido débil y la Kb de su base conjugada. Ecuaciones de conversion entre Ka y Kb y entre pKa y pKb.
Puntos más importantes
Para pares ácido-base conjugados, la constante de disociación ácida y la constante de ionización básica están relacionadas por las ecuaciones siguientes:
donde es la constante de autoionización
Introducción: los ácidos y bases débiles se ionizan reversiblemente
Los ácidos débiles, abreviados generalmente como , donan un (o protón) al agua para formar la base conjugada y :
De manera similar, una base (abreviada ) acepta un protón en agua para formar el ácido conjugado, y :
Para un ácido o una base débil, la constante de equilibrio para la reacción de ionización cuantifica las cantidades relativas de cada especie. En este artículo, discutimos la relación entre las constantes de equilibrio y para un par ácido-base conjugado.
Nota: en este artículo, consideramos que todas las soluciones son soluciones acuosas.
Encontrar para que reacciona como un ácido
Analizemos más de cerca la reacción de disociación de , un ácido monoprótico débil:
Los productos de esta reacción reversible son , que es la base conjugada de , y . Podemos entonces escribir la siguiente expresión para la constante de equilibrio :
Encontrar para que reacciona como una base
Ya que es una base, podemos también escribir la reacción reversible para que actúa como base al aceptar un protón del agua:
Los productos de esta reacción son y . De esta manera, podemos escribir la constante de equilibrio para la reacción donde actúa como una base:
Si bien esta pareciera ser la reacción inversa de actuando como un ácido, en realidad son reacciones muy diferentes. Cuando actúa como un ácido, uno de los productos es . Cuando la base conjugada actúa como base, uno de los productos es .
Relación entre y para pares ácido-base conjugados
Al multiplicar la de por la de , su base conjugada, obtenemos:
donde es la constante de disociación del agua ¡Esta relación es muy útil para relacionar y para un par ácido-base conjugado! También podemos utilizar el valor de a para derivar otras ecuaciones útiles:
Si tomamos el negativo a ambos lados de la EC. 1 , obtenemos:
Podemos usar estas ecuaciones para determinar la o la de una base débil dada la del ácido conjugado. También podemos calcular la o la de un ácido débil dada la de su base conjugada.
¡Es importante recordar que estas ecuaciones solo aplican para pares ácido-base conjugados! Para una revisión rápida sobre cómo identificar pares ácido-base conjugados, échale un vistazo al video sobre pares ácido base conjugados.
Revisión de conceptos: ¿cuál de los siguientes valores podemos calcular si conocemos la de a ?
Ejemplo: encontrar la de una base débil
La del ácido fluorhídrico es de a .
¿Cual es la para el ion fluoruro, ?
Analizemos este problema paso por paso.
Paso 1: asegurarse de tener un par ácido-base conjugado
Podemos comprobar la relación del par ácido-base conjugado al escribir la reacción de disociación de :
Podemos observar que dona su protón al agua para formar y . Por lo tanto, es la base conjugada de . Esto significa que podemos usar la de para encontrar la de . ¡Hurra!
Paso 2: utilizar la Ec. 2 para encontrar la a partir
Reorganizando la Ec. 2 para encontrar la , tenemos:
Sustituyendo por el valor ya conocido de la de , obtenemos:
Por lo tanto, la de es igual a .
Paso 3: calcular a partir de
Por último, podemos convertir en mediante la siguiente ecuación:
Al resolver esta ecuación para , obtenemos:
Al sustituir por el valor de y resolver, obtenemos:
Por lo tanto, la de es .
Resumen
Para pares ácido-base conjugados, la constante de disociación ácida y la constante de ionización básica están relacionadas por las ecuaciones siguientes:
¿Quieres unirte a la conversación?
- ¿Cómo se puede calcular ka a partir de kb? por ejemplo: Determina el valor de ka si se conoce que kb es 1,8x10^-11.(2 votos)
- ¿Cómo puedo calcular los moles de a patir de pka y pkb?(2 votos)