T6: Equilibrios acido-base

Fuerza de ácidos y bases

Teoría

2018 · Extraordinaria · Reserva

Se tienen dos disoluciones acuosas de dos ácidos monopróticos orgánicos del tipo R-COOH, una de ácido etanoico ( $K_a = 1,8 \cdot 10^{-5}$ ) y otra de ácido benzoico ( $K_a = 6,5 \cdot 10^{-5}$ ). Si la concentración molar de los dos ácidos es la misma, conteste razonadamente:

a) ¿Cuál de los dos ácidos es más débil?b) ¿Cuál de los dos ácidos tiene un grado de disociación mayor?c) ¿Cuál de las dos bases conjugadas es más débil?

Ácidos débilesConstante de acidez

a) El ácido es más débil cuanto menor sea el valor de su constante de acidez (

K_a

). Los valores dados son

K_a(\text{ácido etanoico}) = 1,8 \cdot 10^{-5}

K_a(\text{ácido benzoico}) = 6,5 \cdot 10^{-5}

Al comparar ambos valores, $1,8 \cdot 10^{-5} < 6,5 \cdot 10^{-5}$ . Esto significa que el ácido etanoico es el ácido más débil de los dos.

b) El grado de disociación (

\alpha

) de un ácido en disolución acuosa es una medida de la fracción de moléculas de ácido que se ionizan.

Para una concentración inicial de ácido idéntica, como es el caso, un ácido más fuerte (con un $K_a$ mayor) se disociará en mayor medida, resultando en un grado de disociación mayor. El ácido benzoico tiene un $K_a = 6,5 \cdot 10^{-5}$ , que es mayor que el $K_a = 1,8 \cdot 10^{-5}$ del ácido etanoico.Por lo tanto, el ácido benzoico tiene un grado de disociación mayor.

c) La fuerza de un par conjugado ácido-base está inversamente relacionada. Es decir, un ácido más fuerte tiene una base conjugada más débil, y un ácido más débil tiene una base conjugada más fuerte.

Las bases conjugadas de los ácidos etanoico ( $\ce{CH3COOH}$ ) y benzoico ( $\ce{C6H5COOH}$ ) son el ion etanoato ( $\ce{CH3COO-}$ ) y el ion benzoato ( $\ce{C6H5COO-}$ ), respectivamente.Como el ácido benzoico es el ácido más fuerte de los dos (posee mayor $K_a$ ), su base conjugada, el ion benzoato ( $\ce{C6H5COO-}$ ), será la más débil.