Determinación pH de ácidos y bases débiles

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Los ácidos y bases débiles sólo se disocian parcialmente
. La medida de la fuerza de un ácido o una base viene definida por la constante de disociación Ka (constante de acidez) para los ácidos y Kb (constante de basicidad) para las bases.

Para el ácido fluorhídrico:

Si aplicamos la constante de equilibrio, se tiene:

y para una base como el amoníaco, se tiene:

La fortaleza de un ácido o una base es tanto mayor, cuanto mayor sea el valor de su Ka o Kb.

  • Ácidos débiles típicos son: ácido acético CH3COOH, ácido fluorhídrico HF, ácido cianhídrico HCN, ácido benzoico C6H5COOH, etc.
  • Bases débiles comunes son: amoníaco NH3, carbonato CO32-, etilamina C2H5NH2, metilamina CH3NH2, anilina C6H5NH2, etc.

Se puede determinar la concentración de las especies presentes en el equilibrio de disociación de un ácido débil y de una base débil.

 

Para las bases se sigue el mismo procedimiento y se obtienen resultados análogos.

Grado de disociación α

En las disoluciones de ácidos y bases débiles, quedan numerosas moléculas sin disociar en equilibrio con sus iones. Por ello, se define el grado de disociación α como el tanto por 1 de moles que se disocian. Aunque, también se puede expresar en forma de porcentaje.

 

Ejemplo:

Consideremos una disolución de ácido benzoico (C6H5COOH) en agua y supongamos que la concentración del ácido es Co y Ka es la constante de disociación. Se puede calcular el grado de disociación α del siguiente modo:

Al aplicar la ley de acción de masas, se tiene:

la relación entre el grado de disociación y la constante de disociación es:

El grado de disociación se obtiene despejando a de la expresión anterior:

 

 

 

 

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