Constante de Acidez

O que é

Uma constante de dissociação ácida, Ka (também conhecida como constante de acidez ou constante de ionização de ácido) é uma medida quantitativa da resistência de um ácido em solução.

É a constante de equilíbrio para uma reação química conhecida como dissociação no contexto de reações ácido-base.

Em solução aquosa, o equilíbrio de dissociação ácida pode ser escrito simbolicamente como:

Onde HA é um ácido genérico que se dissocia em A^–, conhecida como a base conjugada do ácido e de um ião hidrogênio que se combina com uma molécula de água para fazer um ião hidrônio. No exemplo ilustrado na figura acima, HA representa ácido acético e A^– representa o ião acetato, a base conjugada.

As espécies químicas HA, A^– e H₃O⁺ dizem estar em equilíbrio quando suas concentrações não mudam com o passar do tempo.

A constante de dissociação é usualmente escrita como um quociente das concentrações de equilíbrio (em mol / L), denotado por [HA], [A^–] e [H₃O⁺]

Em todas as soluções aquosas mais concentradas de um ácido, a concentração de água pode ser considerada como constante e pode ser ignorada.

A definição pode então ser escrita de forma mais simples:

Esta é a definição em uso comum.

Para muitos propósitos práticos é mais conveniente discutir a constante logarítmica, pK_a

_{Quanto maior o valor de} pK_{a, menor será a extensão de dissociação a qualquer pH, isto é, quanto mais fraco for o ácido.}

_{Um ácido fraco tem um valor de} pK_{a na gama aproximada de -2 a 12 em água.}

_{Os ácidos com um valor de} pK_{a inferior a cerca de -2 são considerados ácidos fortes.}

_{A dissociação de um ácido forte é efetivamente completa de tal modo que a concentração do ácido não dissociado é demasiado pequena para ser medida.}

_{Os valores de} pK_{a para ácidos fortes podem, no entanto, ser estimados por meios teóricos.}

A definição pode ser alargada a solventes não aquosos, tais como acetonitrilo e sulfóxido de dimetilo.

Denotando uma molécula de solvente por S

Quando a concentração de moléculas de solvente pode ser considerada constante,
, como antes.

Em síntese:

A constante de dissociação de ácido, _{um K,} (ou constante de acidez, ou constante de ionização de ácido) é uma medida da força de um ácido fraco.

A constante de acidez é uma constante de equilíbrio que só varia com a temperatura. Deste modo, quanto maior for K_a, mais extensa é a reação no sentido direto.

A força de um ácido pode, portanto, ser comparada quantitativamente através da constante de acidez.

Quanto maior for, mais forte é o ácido, uma vez que a sua ionização se dá em maior extensão.

O que é constante de ionização?

A constante de ionização, também chamada constante de ionização ácida ou básica, é uma constante matemática usada na química para medir a acidez ou basicidade de uma solução. Ácidos e bases são compostos químicos que se dissociam total ou parcialmente em seus componentes quando dissolvidos em água.

Eles ionizam, ou quebram em átomos carregados positivamente e negativamente ou moléculas chamadas íons. Quanto mais completamente um ácido ou base se separa, mais ácida ou básica será a sua solução e maior será a sua constante de ionização ácida ou básica.

Ácidos e bases podem ser classificados em duas categorias: ácidos fortes e bases, e ácidos e bases fracos.

Ácidos e bases fortes se dissociam completamente em seus íons constituintes em uma solução, mas ácidos fracos e bases não. Um ácido fraco, como o ácido acético, só parcialmente se dissocia em íons em água e pode se reformar em moléculas em solução.

À medida que reage com a água, o ácido acético se dissolve e se reforma constantemente, de modo que não há nenhuma mudança líquida na concentração de qualquer substância na solução. Um átomo de hidrogênio rompe a molécula de ácido acético para se ligar com a água e formar um íon hidronio, deixando para trás um íon acetato. Uma vez que esta reação é reversível e pode ir em qualquer direção, as respectivas concentrações de hidronio, acetato e ácido acético não mudam ao longo do tempo. Diz-se que o sistema está em equilíbrio dinâmico.

A constante de ionização é um tipo especial de constante de equilíbrio, usado para descrever uma situação em que um ácido fraco ou base atingiu o equilíbrio.

Como outros tipos de constantes de equilíbrio, é calculado usando a concentração de cada componente químico na solução em equilíbrio. As concentrações são dadas em número de moles, uma unidade utilizada em química para quantificar a quantidade de uma substância química.

Na determinação da constante de ionização de um ácido fraco, as concentrações dos dois componentes iônicos do ácido são multiplicadas e o produto é então dividido pela concentração do ácido molecular em solução. Por exemplo, com ácido acético, a concentração de iões hidronio seria multiplicada pela concentração de iões acetato. O produto seria então dividido pela concentração de moléculas de ácido acético completas. Este número final é a constante de ionização.

As constantes de ionização podem variar muito amplamente, então os cientistas preferem usar uma escala logarítmica, uma conversão matemática baseada em fatores de dez, para medir o valor. O número da constante de ionização modificada é igual ao logaritmo negativo do valor original. A vantagem em utilizar fatores de dez é que converte a medição numa escala menor, de modo que, por exemplo, as constantes de ionização modificadas de ácidos variam apenas de cerca de -2 a 12 quando medido desta forma, em vez de englobar uma medida muito mais larga, espectro de valores numéricos.

Fonte: www.wisegeek.com/en.wikipedia.org/www.quimicas.net