Significado y funcionamiento
La débil HA se disocia en agua, formando iones H⁺ y A⁻. Un valor de Ka más grande indica una mayor tendencia a disociar bajo las mismas condiciones.
En la misma concentración, los ácidos fuertes y los ácidos débiles exhiben diferentes concentraciones de iones de hidrógeno. Si se diluye un ácido débil, su ratio de disociación puede aumentar, pero la concentración de iones de hidrógeno en sí puede disminuir.
Relaciones y condiciones de validez
Para un ácido débil monoproático, despreciando la autoionización del agua, se obtiene Ka = x²/(C−x), donde x es la concentración de iones hidrógeno producida por la disociación. El pH depende de la concentración real de H⁺, y no solo del nombre del ácido.
Solo cuando x es mucho menor que C, se puede aproximar C−x a C. Las soluciones muy diluidas y los ácidos que se disocian en varias etapas requieren equilibrios adicionales.
Qué observar en la simulación
La fuerza de un ácido es su tendencia a disociarse y la concentración es la cantidad de ácido en una unidad de volumen. Se clasifica como pH = −log₁₀[H⁺], α = [H⁺]/C.
25 ℃ es el equilibrio de concentración ideal de ácido monoprótico. Para ácidos débiles, utilice la solución exacta x²+Kax−KaC=0. Se excluyen los activos de actividad y diversidad. La autoionización del agua sólo se ignora para [H⁺] ≥ 10⁻⁶ mol/L (suficientemente mayor que 10⁻⁷). Todo el rango de entrada satisface esta condición. Ka=1,8×10⁻⁵ es un valor de ejemplo para el ácido acético. Las proporciones de partículas se redondean a la centena más cercana.
Relaciones y símbolos clave
Ka = x²/(C−x) · x = 2KaC/(√(Ka²+4KaC)+Ka)
| Símbolo | Significado | Unidad |
|---|---|---|
| Ka | Constante de disociación ácida | En condiciones estándar |
| C, x | Concentración formal del ácido y cantidad disociada | mol/L |
Ejemplo resuelto
¿Cómo cambian el pH y la disociación cuando se diluye el mismo ácido débil?
Si se diluye al mismo Ka, [H⁺] disminuye y el pH aumenta. Al mismo tiempo, aumenta la proporción disociada α de todos los ácidos. Ka es constante a la misma temperatura.
Errores frecuentes
- Un ácido débil no es necesariamente un ácido diluido.