Ka = Ka = INSTITUTO DE PROFESORES ARTIGAS. QUÍMICA

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INSTITUTO DE PROFESORES ARTIGAS.
QUÍMICA INORGÁNICA I
Mónica Menéndez
Henry Moresco
DETERMINACIÓN DE LA CONSTANTE DE ACIDEZ
DE UN ÁCIDO DÉBIL
1. Fundamento teórico
Contemporáneamente, en 1923, Johannes Brönsted en Dinamarca y Thomas Lowry en
Inglaterra, propusieron que la característica esencial de una reacción ácido-base es la
transferencia de protnes de una especie a otra. En el contexto de las definiciones de
Brönsted-Lowry, un protón es un ion hidrógeno, H+. Sugirieron que cualquier sustancia
que actúa como dadora de protones debe clasificarse como ácido, y cualquier sustancia
que actúa como aceptora de protones debe clasificarse como base. La clasificación de
una especie como ácido o como base depende de la reacción en la que participa. La
química de los ácidos y las bases de Brönsted-Lowry se basa en los equilibrios de
transferencia de protones que se establecen con el solvente:
CH3 COOH (ac)
+
Ácido 1
H2O (ac)
CH3 COO- (ac)
Base 2
+
H3O+ (ac)
Base 1
Ácido 2
base
conjugada
del ácido 1
ácido
conjugado
de la base 2
Esto permite definir una escala de fuerzas de acidez, que en solución acuosa se
expresa por la constante de acidez o constante de disociación ácida, Ka, que es la
constante de equilibrio de transferencia de protón entre el ácido y el agua, en este
caso:
Ka =
[CH3 COO-] [H3O+]
[CH3 COOH]
Llamando C a la concentración formal del ácido, en el equilibrio se plantea:
Ka =
[H3O+]
[H3O+]
=
+
C
C – [H3O ]
De donde: [H3O+] = C Ka
Aplicando logaritmo a ambos lados de la igualdad:
log [H3O+] = - log C + log Ka
Operando:
Sustituyendo:
-2 log [H3O+] = - log C – log Ka
2 pH = - log C – log Ka
2
Por lo tanto se pueden preparar varias diluciones de una solución de ácido acético,
medirle su pH, y graficar 2pH en función de –log C, obteniéndose una dependencia
lineal, cuya ordenada en el origen corresponde a – log Ka .
El valor de tablas es: Ka = 1,85 x 10
-5
.
2. Materiales y reactivos
pH-metro.
Pipeta aforada de 5.00 mL.
tres matraces aforados de 50.00 mL.
pipeta Pasteur.
varilla de vidrio.
papel secante.
embudo.
tres vasos de Bohemia.
acido acético 0,1 M.
agua destilada.
3. Técnica
3.1.- A partir de la solución 0,1 M de ácido acético preparar 50.00 mL de una solución
0,01 M:
3.1.1. realizar una toma de 5.00 mL con pipeta aforada y transferirla al matraz
aforado
3.1.2. agregar agua destilada hasta 1 cm antes de la marca de aforo
3.1.3. secar el cuello del matraz con la varilla de vidrio envuelta en papel secante.
3.1.4. enrasar con pipeta Pasteur
3.1.5. homogenizar
3.1.6. transferir al vaso de Bohemia y rotular.
3.2.- A partir de la solución 0,01M preparada anteriormente, preparar 50.00 mL de
una solución 0,001M. Para realizar esta dilución repetir los pasos 3.1.1 al 3.1.5
3.3.- Encender el pH-metro y calibrarlo.
3.4.- Medir el pH de cada una de las tres soluciones, tomando la precaución de lavar y
secar el electrodo después de cada medida.
3.5.- Completar el cuadro de valores y graficar 2pH en función de log C, o procesar los
datos en la computadora, obteniendo el valor de la ordenada en el origen y el
coeficiente de correlación r2 como indicador de la linealidad obtenida con los datos
experimentales.
4. Cuadro de resultados
Molaridad del ácido
(C)
-log C
pH
2pH
0,1000
0,0100
0,0010
1
2
3
3
5. Cálculos
En el punto de corte con el eje de las ordenadas:
de donde para ese valor de 2pH se despeja Ka :
2pH = - log Ka
Ka = 10 –2pH
.