Posição de Equilíbrio em Reações Ácido-Base

Considere uma reação entre amônia e um íon etóxido. A amônia perde seu próton para o íon etóxido, formando um íon amida e etanol.

A reação, em equilíbrio, tem dois ácidos e duas bases. O ácido mais forte e a base mais forte, juntamente com a posição de equilíbrio, são identificados comparando os valores de pK_a de cada ácido.

Aqui, o etanol com um pK_a de 15,9 é um ácido mais forte que a amônia, cujo pK_a é 38. Como um ácido forte resulta em uma base conjugada fraca e, inversamente, um ácido fraco fornece uma base conjugada forte, o íon etóxido é uma base mais fraca que o íon amida.

Fundamentalmente, qualquer reação ácido-base controlada por equilíbrio favorece a formação de espécies mais estáveis - o ácido mais fraco e a base mais fraca - devido às suas energias potenciais mais baixas.

Isso explica por que, nessa reação, a posição de equilíbrio está ao lado do íon etóxido e da amônia.

Além disso, em qualquer reação, se a diferença nos valores de pKa dos ácidos for grande, a reação reversível é negligenciada e as setas de equilíbrio são substituídas por uma seta irreversível.

A posição de equilíbrio em uma reação ácido-base também pode ser estimada a partir dos valores de pK_a dos ácidos calculando uma constante de equilíbrio para a reação.

Por exemplo, nesta reação, o pK_a do ácido mais forte, quando subtraído do pK_a do ácido mais fraco, dá o logaritmo da constante de equilíbrio. O antíloga de 2 dá uma constante de equilíbrio de 10².

O grande valor da constante de equilíbrio indica que o equilíbrio está ao lado do ácido mais fraco e estável com um valor pK_a mais alto.