PH, PKa, Ka, PKb y Kb explicados

Existen escalas relacionadas en química utilizadas para medir qué tan ácida o básica es una solución y la fuerza de los ácidos y las bases . Aunque la escala de ph es más familiar, pka , ka , pkb y kb son cálculos comunes que ofrecen información sobre las reacciones ácido-base . Aquí hay una explicación de los términos y cómo se diferencian entre sí.

cada vez que veas una "p" delante de un valor, como ph, pka y pkb, significa que estás lidiando con un -log del valor que sigue a la "p". por ejemplo, pka es el registro de ka. Debido a la forma en que funciona la función de registro, una pka más pequeña significa una ka más grande. ph es el registro de la concentración de iones de hidrógeno, y así sucesivamente.

ph y poh están relacionados, al igual que ka, pka, kb y pkb. si sabes ph, puedes calcular poh. Si conoce una constante de equilibrio, puede calcular las otras.

El ph es una medida de la concentración de iones de hidrógeno, [h +], en una solución acuosa (agua). la escala de ph varía de 0 a 14. un valor de ph bajo indica acidez, un ph = 7 es neutral y un valor de ph alto indica alcalinidad. el valor de ph puede decirle si está tratando con un ácido o una base, pero ofrece un valor limitado que indica la verdadera fuerza del ácido de una base. Las fórmulas para calcular ph y poh son:

ph = - log [h +]

poh = - log [oh-]

a 25 grados centígrados:

ph + poh = 14

ka, pka, kb y pkb son más útiles para predecir si una especie donará o aceptará protones a un valor de ph específico. describen el grado de ionización de un ácido o una base y son verdaderos indicadores de la fuerza del ácido o la base porque agregar agua a una solución no cambiará la constante de equilibrio. ka y pka se relacionan con ácidos, mientras que kb y pkb tratan con bases. como ph y poh , estos valores también representan la concentración de iones de hidrógeno o protones (para ka y pka) o la concentración de iones de hidróxido (para kb y pkb).

ka y kb están relacionados entre sí a través de la constante de iones para el agua, kw:

• kw = ka x kb

ka es la constante de disociación ácida. pka es simplemente el registro de esta constante. de manera similar, kb es la constante de disociación base, mientras que pkb es el registro de la constante. Las constantes de disociación de ácido y base generalmente se expresan en términos de moles por litro (mol / l). los ácidos y las bases se disocian de acuerdo con las ecuaciones generales:

• ha + h ₂ o ⇆ a ^-  + h ₃ o ⁺
• hb + h ₂ o ⇆ b ⁺ + oh ^-

en las fórmulas, a representa ácido yb para base.

• ka = [h +] [a -] / [ha]
• pka = - log ka
• a la mitad del punto de equivalencia, ph = pka = -log ka

un valor de ka grande indica un ácido fuerte porque significa que el ácido está ampliamente disociado en sus iones. un valor ka grande también significa que se favorece la formación de productos en la reacción. un valor ka pequeño significa que poco ácido se disocia, por lo que tiene un ácido débil. El valor de ka para la mayoría de los ácidos débiles varía de ^10-2 a ^10-14 .

El pka proporciona la misma información, pero de una manera diferente. cuanto menor es el valor de pka, más fuerte es el ácido. los ácidos débiles tienen un pka que oscila entre 2 y 14.

kb es la constante de disociación base. La constante de disociación de la base es una medida de cuán completamente una base se disocia en sus iones componentes en el agua.

• kb = [b +] [oh -] / [boh]
• pkb = -log kb

un valor de kb grande indica el alto nivel de disociación de una base fuerte. un valor pkb más bajo indica una base más fuerte.

pka y pkb están relacionados por la relación simple:

• pka + pkb = 14

Otro punto importante es pi. Este es el punto isoeléctrico. es el ph en el que una proteína (u otra molécula) es eléctricamente neutra (no tiene carga eléctrica neta).