Constantă de aciditate

Constanta de aciditate (Valoarea pKa) este o constantă care ne oferă informația în ce măsură o substanță este într-o stare de echilibru reversibil cu schimb de protoni într-o soluție apoasă:

$\mathrm{HA + H_2O \ \rightleftharpoons \ H_3O^+ + A^-}$.

K_a este o constantă de echilibru, care exprimă tăria unui acid. Aceasta este reprezentată ca valoare logaritmică negativă, care este notat în limba engleză cu pK_a, engl. acid.

Reacția acido-bazică

Reacția dintre un acid (HA) și o bază A⁻ într-o soluție apoasă:

$\mathrm{HA + H_2O \ \rightleftharpoons \ H_3O^+ + A^-}$

După legea acțiunii maselor putem scrie valoarea constantei K :

$\frac{c(\mathrm{H}_3\mathrm{O}^+) \cdot c(\mathrm{A}^-)}{c(\mathrm{HA}) \cdot c(\mathrm{H}_2\mathrm{O})}=K$

Deoarece concentrația în apă (c(H₂O)) c(H₂O) K_a

$K_\mathrm{a} = \frac{c(\mathrm{H}_3\mathrm{O}^+) \cdot c(\mathrm{A}^-)}{c(\mathrm{HA})}$

Frecvent este valoarea negativă logaritmică K_a, care e dată ca așa numită valoare pK_a.

$\mathrm{p}K_\mathrm{a} = -\lg \left( K_\mathrm{a} \cdot 1 \mathrm{\frac {l}{mol}} \right) = -\lg \left( \frac{c(\mathrm{H}_3\mathrm{O}^+) \cdot c(\mathrm{A}^-)}{c(\mathrm{HA})} \cdot 1 \mathrm{\frac{l}{mol}} \right)$

Cu cât valoarea pK_a este mai mică cu atât va fi acidul mai tare. Ca de exemplu în cazul acidului azotic HNO₃. Gradul de disociere este 82 % , valoarea pK_a = 1,32, pe când acidul acetic cu un grad de disociere (a protonilor) de 0,4 % are o valoare pK_s = 4,75.

Valorile unor legături exprimate prin constantele: pK_s- și pK_b

Tăria acidului	pKs	Acid + H2O $\ \rightleftharpoons \$ H3O+ + Bază		pKb	Tăria bazei
f. tare	−10	HClO4	ClO4−	24	f. slab
	−10	HI	[[I−]]	24
	−6	HCl	[[Cl−]]	20
	−3	[[H2SO4]]	[[HSO4−]]	17
tare	−1,74	[[H3O+]]	[[H2O]]	15,74	slab
	−1,32	[[HNO3]]	[[NO3−]]	15,32
	1,92	[[HSO4−]]	[[SO42−]]	12,08
	2,13	[[H3PO4]]	[[H2PO4−]]	11,87
	2,22	[Fe(H2O)6]3+	[Fe(OH)(H2O)5]2+	11,78
	3,14	HF	[[F−]]	10,68
	3,75	HCOOH	[[HCOO−]]	10,25
tărie medie	4,75	[[CH3COOH]]	[[CH3COO−]]	9,25	tărie medie
	4,85	[Al(H2O)6]3+	[Al(OH)(H2O)5]2+	9,15
	6,52	[[H2CO3]]	[[HCO3−]]	7,48
	6,92	[[H2S ]]	[[HS−]]	7,08
	7,20	[[H2PO4−]]	[[HPO42−]]	6,80
slab	9,25	[[NH4+]]	NH3	4,75	tare
	9,40	HCN	[[CN−]]	4,60
	10,40	[[HCO3−]]	[[CO32−]]	3,60
	12,36	[[HPO42−]]	[[PO43−]]	1,64
	13,00	[[HS−]]	[[S2−]]	1,00
	15,74	[[H2O ]]	[[OH−]]	−1,74
f. slab	15,90	[[CH3CH2-OH]]	CH3-CH2-O−	−1,90	f. tare
	23	[[NH3]]	[[NH2−]]	−9
	34	[[CH4]]	CH3−	−20

Vezi și

• Acidimetrie

Bibliografie

• I. Ion, A. Ion Chimie analitică. Echilibre chimice Editura Printech, București, 1999
• Gabriela Alina Dumitrel, Doru Dumitrel Determinarea standardelor pH-metrice in diversi solventi neaposi sau micsti, Editura Politehnica, 2010

[