Fuerzas de Ácidos/Bases y Constantes de Disociación

Los ácidos y las bases se pueden clasificar según sean un ácido fuerte, una base fuerte, un ácido débil o una base débil. Hay muy pocos ácidos y bases fuertes, por lo que la mayoría de los ácidos y bases son débiles. Un ácido fuerte, como el ácido clorhídrico, se disocia completamente en iones de hidrógeno y en iones de cloruro cuando se disuelve en agua.

Una base fuerte, como el hidróxido de sodio, se disocia completamente en iones de sodio y en iones de hidróxido. Los ácidos y bases débiles se disocian parcialmente y están presentes tanto en formas ionizadas como no ionizadas. Por ejemplo, tanto el ácido acético como su base conjugada débil, el acetato, se encuentran en una solución acuosa.

El grado de disociación de un ácido o base débil se puede medir usando su constante de equilibrio. La constante de equilibrio para los ácidos débiles tiene un nombre especial, la constante de disociación ácida, o Ka.Para un ácido débil genérico HA, la Ka a una temperatura dada se puede calcular mediante una ecuación de equilibrio:dividiendo la concentración de productos, el ion A y el ion de hidronio, por la concentración de reactivos, HA y agua. Como el agua es líquida y su concentración permanece casi sin cambios en la reacción, se excluye de la ecuación.

Cuanto mayor sea la Ka, más fuerte será el ácido. El ácido nitroso es más fuerte que el ácido acético porque la Ka del ácido nitroso es mayor que la Ka del ácido acético. La constante de equilibrio para bases débiles, la constante de disociación de las bases, o Kb, actúa de manera similar a Ka.Para una base débil genérica B, se puede determinar Kb a una temperatura dada dividiendo la concentración de productos, el ion BH y el ion de hidróxido, por la concentración de reactivo, B.Al igual que los ácidos, la fuerza de las bases también es directamente proporcional al Kb.Por ejemplo, la etilamina es relativamente más fuerte que la urea porque el Kb de la etilamina es mayor que el Kb de la urea.

La fuerza de un ácido también se puede expresar en términos de porcentaje de ionización. El porcentaje de ionización del ácido se puede calcular dividiendo la concentración de iones de hidronio en equilibrio por la concentración de ácido inicial y multiplicándola por cien. De manera similar, el porcentaje de ionización de las bases se puede calcular dividiendo la concentración de iones de hidróxido en equilibrio por la concentración inicial de base y multiplicándola por cien.

Cuanto mayor sea el porcentaje de ionización, más fuerte será el ácido o la base.