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http://www.unalmed.edu.co/~cgpaucar/6.htm
Acidos Debiles
La mayoría de las sustancias que son ácidas en agua son realmente ácidos débiles. Porque los ácidos débiles disocian solamente parcialmente en la solución acuosa, un equilibrio se forma entre el ácido y sus iones. El equilibrio de la ionización se da por la siguiente expresion:

HX(aq) H + (ac) +X - (ac)

donde X - es la baseconjugada. Para los propósitos del cálculo, se asume que :



Sin embargo, tenga presente que "antes de la disociación " nunca existe realmente, la solución está siempre en el equilibrio.
El estado de la izquierda es teórico.

La constante de equilibrio es entonces:

K a = { [ H + ] [X - ] / [ HX ] }






aqui algunos de K los valores para los ácidos débiles comunes.

Cuanto máspequeño es el valor de K a, más débil es el ácido. Ácidos más débiles disocian menos ( [ H + ] es más pequeño comparado con [ HX ]) y por lo tanto tienen un efecto menos drástico en el pH.

PUNTO DE ÉNFASIS: No confunda un ácido débil con un ácido diluido. Un ácido débil tiene una Ka pequeña a , y un ácido diluido tiene una concentración baja. Es posible tener un ácido diluído, fuerte o un ácidoconcentrado, débil.



Calcular el pH para las soluciones de ácidos débiles

Objetivo 10
Calcular el pH para una solución de ácido débil en agua, dada la concentración del ácido y la K a ; Calcule la K adada la concentración del ácido y el pH.
EJEMPLO:

Calcule el pH de una solución 0,10 M del ácido acético. De la tabla tenemos K a = 1,8x 10 -5 .
PASO 1: Escriba el equilibrioionico para el ácido acético:

HC 2 H 3 O 2 (ac) H + (ac) + C 2 H 3 O 2 - (ac)

PASO 2: Cree una tabla de C.I.E., y determine la concentración de la información proporcionada en el problema:

HC 2 H 3 O 2 (aq) H + (aq) + C 2 H 3 O 2 - (aq)

HC 2 H 3 O 2 H + C 2 H 3 O 2 -
INICIAL
Los 0.10M
0
0
CAMBIO
- x M
+ x M
+ x M
EQUILIBRIO
(0,10 - x) M
x M
x M
PASO 3: Substituya lasconcentraciones del equilibrio en la expresión de la constante de equilibrio:
La expresión constante de equilibrio es:

K a = { [ H + ][C 2 H 3 O 2 - ] / [ HC 2 H 3 O 2 ] } = ((x)(x)/ 0,10 - x)) = 1,8 x10 -5

Esta ecuación tiene solamente uno incognita y se puede solucionar usando el fórmula cuadrática. Sin embargo, podemos hacer cosas de forma más fácil:

PASO 4: Puesto que el valor de K aes absolutamente pequeño, podemos conjeturar que el valor de x será muy pequeño (p.e solamente que una porción pequeña del HC 2 H 3 O 2 disocia realmente). Si asumimos que x es mucho más pequeño (menos que 5%) que la concentración inicial del ácido, podemos evitar de usar el fórmula cuadrática, porque cuando un número pequeño se resta de uno mucho más grande, la respuesta será aproximadamente elmás grande. La ecuación se convierte:

1,8 x 10 -5 = { (x)(x) / 0,10 )
y x = 1,3 x 10 -3 M = [ H + ] , que es menos que 5% de los 0.10M, la concentración inicial del ácido.

PASO 5: Ahora encontramos el pH:

pH = - log (1,3 x 10 -3 M)

pH = 2,89

Objetivo 11
Calcular el porcentaje de ionización para un ácido o una base, sabiendo su concentración en la solución, y el valor de K a ode K b .
Se define el por ciento de ionización o el por ciento de disociación como:



El porcentaje de disociación de un ácido varía con la concentración del ácido. Mientras mas diluido un ácido, mayor es el porcentaje de ionización

Miremos el equilibrio de un ácido débil otra vez:

HX(ac) + H 2 O H 3 O + (ac) + X - (ac)

De el principio de Le Chatelier, la adición de agua alequilibrio causaría que el equilibrio se inclinara a la derecha. Una temdemcia a la derecha implica que más ácido estaría en forma disociada, y por consiguiente el porcentaje de ionización.

EJEMPLO:

Calculeel porcentaje de moléculas del HF ionizadas en una solución del HF de 0,10 M. La K a para el HF es 6,8 x 10 -4 .
PASO 1: Ecuación de la ionización:

HF (ac) H + (ac) + F - (ac)
PASO 2:...