La constante de dissociation acide est la constante d'équilibre de la réaction de dissociation d'un acide et est désigné par Kune. Cette constante d'équilibre est une mesure quantitative de la force d'un acide dans une solution. Kune est généralement exprimé en unités mol / L. Il y a tableaux de constantes de dissociation acide, pour une référence facile. Pour une solution aqueuse, la forme générale de l'équilibre réaction est:
HA + H2O ⇆ A- + H3O+
où HA est un acide qui se dissocie dans la base conjuguée de l'acide A- et un ion hydrogène qui se combine avec l'eau pour former l'ion hydronium H3O+. Lorsque les concentrations de HA, A-et H3O+ ne change plus dans le temps, la réaction est à l'équilibre et la constante de dissociation peut être calculée:
Kune = [A-] [H3O+] / [HA] [H2O]
où les crochets indiquent la concentration. À moins qu'un acide ne soit extrêmement concentré, l'équation est simplifiée en maintenant la concentration d'eau constante:
HA ⇆ A- + H+
Kune = [A-] [H+]/[HA]
La constante de dissociation acide est également connue sous le nom de
constante d'acidité ou constante d'ionisation acide.Relier Ka et pKa
Une valeur associée est pKune, qui est la constante de dissociation de l'acide logarithmique:
pKune = -log10Kune
Utilisation de Ka et pKa pour prédire l'équilibre et la force des acides
Kune peut être utilisé pour mesurer la position d'équilibre:
- Si Kune est grande, la formation des produits de la dissociation est favorisée.
- Si Kune est petit, l'acide non dissous est favorisé.
Kune peut être utilisé pour prédire la force d'un acide:
- Si Kune est grand (pKune est petit) cela signifie que l'acide est principalement dissocié, donc l'acide est fort. Acides avec un pKune moins d'environ -2 sont des acides forts.
- Si Kune est petit (pKune est grande), peu de dissociation s'est produite, donc l'acide est faible. Acides avec un pKune dans la gamme de -2 à 12 dans l'eau sont des acides faibles.
Kune est une meilleure mesure de la force d'un acide que le pH parce que l'ajout d'eau à une solution acide ne change pas sa constante d'équilibre acide, mais modifie le H+ concentration ionique et pH.
Exemple Ka
La constante de dissociation acide, Kune du acide HB est:
HB (aq) ↔ H+(aq) + B-(aq)
Kune = [H+] [B-] / [HB]
Pour la dissociation de l'acide éthanoïque:
CH3COOH(aq) + H2O(l) = CH3ROUCOULER-(aq) + H3O+(aq)
Kune = [CH3ROUCOULER-(aq)] [H3O+(aq)] / [CH3COOH(aq)]
Constante de dissociation acide du pH
La constante de dissociation acide peut être trouvée si le pH est connu. Par exemple:
Calculer la constante de dissociation acide Kune pour une solution aqueuse 0,2 M d'acide propionique (CH3CH2CO2H) dont le pH est de 4,88.
Pour résoudre le problème, écrivez d'abord l'équation chimique de la réaction. Vous devriez être en mesure de reconnaître que l'acide propionique est un acide faible (car ce n'est pas l'un des acides forts et il contient de l'hydrogène). Sa dissociation dans l'eau c'est:
CH3CH2CO2H + H2 ⇆ H3O+ + CH3CH2CO2-
Mettre en place un tableau pour garder une trace des conditions initiales, des changements de conditions et de la concentration d'équilibre de l'espèce. Ceci est parfois appelé une table ICE:
| CH3CH2CO2H | H3O+ | CH3CH2CO2- | |
| Concentration initiale | 0,2 M | 0 M | 0 M |
| Changement de concentration | -x M | + x M | + x M |
| Concentration d'équilibre | (0,2 - x) M | x M | x M |
x = [H3O+
Maintenant, utilisez la formule du pH:
pH = -log [H3O+]
-pH = log [H3O+] = 4.88
[H3O+ = 10-4.88 = 1,32 x 10-5
Branchez cette valeur pour x pour résoudre pour Kune:
Kune = [H3O+] [CH3CH2CO2-] / [CH3CH2CO2H]
Kune = x2 / (0,2 - x)
Kune = (1,32 x 10-5)2 / (0,2 - 1,32 x 10-5)
Kune = 8,69 x 10-10