Costante di dissociazione acida

White, George F., 1885-1929 A laboratory and class-room guide to qualitative chemical analysis / New York : D. Van Nostrand co.

La costante di dissociazione acida (anche chiamata costante di ionizzazione acida, o costante di protolisi acida), rappresentata dal simbolo Ka, è un valore che misura, a una data temperatura, il grado di dissociazione di un acido in soluzione acquosa. Maggiore è il valore della costante, maggiore è la tendenza dell'acido a dissociarsi, maggiore è la sua "forza".

Descrizione

Data la reazione di dissociazione di un generico acido HA:

H A ⇌ H + + A − {\displaystyle HA\rightleftharpoons H^{+}+A^{-}}

la costante di dissociazione acida corrispondente viene calcolata come

K a = [ H + ] [ A − ] [ H A ] {\displaystyle K_{a}={\frac {[H^{+}][A^{-}]}{[HA]}}}

le cui parentesi quadre indicano la concentrazione molare della specie racchiusa all'interno.

I valori delle costanti di dissociazione acide riportati in letteratura sono convenzionalmente quelli misurati a 25 °C in soluzione acquosa; inoltre, a causa del vasto intervallo di valori che la costante può assumere, è spesso più comodamente indicata secondo la corrispondente scala logaritmica, individuata dal simbolo pKa, il cui valore si calcola come

p K a = − log 10 ⁡ K a {\displaystyle pK_{a}=-\log _{10}K_{a}\;}

Per soluzioni sufficientemente diluite di acidi deboli, per i quali la concentrazione della specie indissociata [ H A ] {\displaystyle [HA]} può essere ragionevolmente approssimata con il valore della concentrazione nominale dell'acido C a {\displaystyle C_{a}} , il pH è legato alla costante di dissociazione secondo la relazione

p H = − 1 2 ( log 10 ⁡ K a + log 10 ⁡ C a ) {\displaystyle pH=-{\frac {1}{2}}(\log _{10}K_{a}+\log _{10}C_{a})}

Infatti, ponendo

[ H + ] = [ A − ] {\displaystyle [H^{+}]=[A^{-}]} e [ H A ] ≃ C a {\displaystyle [HA]\simeq C_{a}}

si ha che

K a = [ H + ] 2 C a {\displaystyle K_{a}={\frac {[H^{+}]^{2}}{C_{a}}}}

da cui

[ H + ] = ( K a C a ) {\displaystyle [H^{+}]={\sqrt {({K_{a}C_{a}})}}}

e

p H = − log 10 ⁡ ( K a C a ) {\displaystyle pH=-\log _{10}{\sqrt {({K_{a}C_{a}})}}}

Voci correlate

Collegamenti esterni

  • Costanti di dissociazione degli acidi, su itchiavari.org.
  Portale Chimica: il portale della scienza della composizione, delle proprietà e delle trasformazioni della materia