La costante di dissociazione acida Ka è una costante d’equilibrio utilizzata per descrivere la reazione di dissociazione di un acido. Tanto più elevato è il valore di Ka tanto maggiore è la forza dell’acido.
Si prenda la seguente reazione:
CH3COOH + H2O ⇄ CH3COO–+ H3O+
La costante di dissociazione acida può essere scritta come:
![K_{a}= \frac{[H_{3}O^{+}][CH_{3}COO^{-}]}{[CH_{3}COOH]}](https://s0.wp.com/latex.php?latex=K_%7Ba%7D%3D+%5Cfrac%7B%5BH_%7B3%7DO%5E%7B%2B%7D%5D%5BCH_%7B3%7DCOO%5E%7B-%7D%5D%7D%7B%5BCH_%7B3%7DCOOH%5D%7D&bg=ffffff&fg=000000&s=2&c=20201002)
Valori elevati di Ka indicano che al raggiungimento dell’equilibrio chimico, la forma dissociata dell’acido (numeratore), prevale sulla forma indissociata (denominatore). Questo è il comportamento tipico degli acidi forti.
Bassi valori di Ka indicano il prevalere della forma indissociata dell’acido rispetto alla forma dissociata una volta raggiunte le condizioni di equilibrio chimico. Questo è il comportamento tipico degli acidi deboli.
Un ulteriore modo per descrivere la costante di dissociazione acida è quello di utilizzare la pKa di un acido. Analogamente a quanto visto per il pH, il termine pKa indica:
pKa = -log10Ka
Acidi poliprotici
Gli acidi poliprotici sono acidi in grado di donare più di uno ione H+. A ogni dissociazione è associata una specifica costante di dissociazione. All’aumentare del numero di dissociazioni la Ka assume un valore minore.
H3AsO4 + H2O ⇄ H3O+ + H2AsO4– I Dissociazione Ka1 = 6,46 · 10-3
H2AsO4– + H2O ⇄ H3O+ + HAsO42- II Dissociazione Ka2 = 1,15 · 10-7
HAsO42- + H2O ⇄ H3O+ + AsO43- III Dissociazione Ka3 = 3,16 · 10-12
Relazione tra costante di dissociazione acida e basica
Per ogni reazione di dissociazione acida è possibile scrivere la reazione di idrolisi basica della base coniugata dell’acido:
Dissociazione acida: CH3COOH + H2O ⇄ CH3COO–+ H3O+ Ka = 1,75 · 10-5
Idrolisi basica: CH3COO– + H2O ⇄ CH3COOH+ OH– Kb = 5,71 · 10-10
Esiste una relazione tra Ka e Kb secondo cui:
Ka · Kb = Kw
Kw = 1,00 · 10-14
CONCETTI CHIAVE:
- La costante di dissociazione acida Ka misura la forza di un acido.
- Alti valori di Ka appartengono ad acidi che si dissociano fortemente in acqua.
- Bassi valori di Ka appartengono ad acidi che si dissociano debolmente in acqua.
- Gli acidi poliprotici sono in grado di donare più di uno ione H+.
- La relazione tra Ka e Kb è la seguente: Ka · Kb = Kw
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