Fuerza de un ácido y constante de disociación ácida Ka

Como hemos podido ver anteriormente (si aun no lo has hecho, te recomiendo leer antes nuestro artículo sobre la definición de ácidos y bases), en solución acuosa, un acido se disocia produciendo un ion hidrógeno o protón (H+) y un anión. La cantidad de protones que produce un acido, determina la fuerza de un ácido: más fuerte es un ácido, más protones producirá. Analogamente sucede con las bases, pero veamos más a fondo de que se trata.

La fuerza de un ácido se refiere a su habilidad o tendencia a perder un protón

Fuerza de un ácido

Los llamados ácidos fuertes son aquellos cuyas moléculas en solución acuosa están casi completamente disociadas. Una situación que podemos citar como ejemplo es la del ácido clorhídrico:

HCl ® Cl + H+

Prácticamente la situación tal que se vuelvan a formar los reactivos a partir de los productos no existe, dado que el equilibrio esta desplazado hacia la derecha. Es decir, en la disolución sólo se encuentran los iones disociados.

Diferente es la situación de algunos ácidos, como el ácido acético o del ácido cítrico, cuyas moléculas no se disocian completamente y nos encontramos en una situación en la cual junto a las moléculas disociadas (CH3COO) y (H+o más correctamente H3O+), entre los productos se hallan también moléculas del ácido no disociadas (CH3COOH).

 La fuerza de un ácido depende del grado de disociación de sus moléculas al disolverse. Los ácidos fuertes son aquellos que se disocian completamente o casi, mientras que los ácidos débiles como el del ejemplo anterior, se disocian solo parcialmente.

Constante de disociación ácida o Constante de acidez

Para poder saber la fuerza de un ácido se recurre a la constante de acidez. Veamos un ácido débil en una disolución acuosa que se disocia según la siguiente ecuación:

En este caso, su constante de equilibrio se expresará como:

Pero como en soluciones acuosas diluidas la concentración de agua se considera constante, se incluye en la constante de equilibrio, y se obtiene la constante de disociación ácida (Ka).

Por lo tanto, la Ka nos permitirá de establecer la fuerza de un ácido. Más alto es el valor de la Ka, más  fuerte es el ácido.

El pKa como medida de la fuerza de un ácido

Se suele también utilizar una medida logaritmica de la constante de acidez, pKa, para poder operar con números más fáciles de utilizar.  pKa = – log10 Ka

Por lo tanto, para el ácido acetico, cuya Ka = 1,8 x 10-5 a temperatura ambiente, se tendrá un pKa = – log10 1,8 x 10-5  por lo tanto pKa = 4,74

De esta manera, los ácidos fuertes, con valor elevado de Ka, tendrán un pKa pequeño, y viceversa para los ácidos débiles (Ka pequeño, pKa elevado).

Fuerza de un ácido y relacion entre Ka y pKa

Fuerza relativa de los ácidos

La fuerza de un ácido se ve influenciada por la electronegatividad y el tamaño del átomo enlazado al hidrógeno, por lo tanto, teniendo en cuenta la tabla periódica, la fuerza de un ácido aumenta de izquierda a derecha y de arriba hacia abajo.

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