¿Qué es el $ \ text {p} K_ \ text {a} $ de agua? ? Una búsqueda en Google simple arroja el valor $ 15.74 $ , pero este sitio y este documento dicen que «s $ 14.0 $ .
Según tengo entendido, la respuesta correcta debe ser $ 14.0 $ :
$$ \ text {p} K _ {\ text {a}} = – \ log ([\ ce {H +}] [\ ce {OH -}]) $$
Para $ 25 ~ \ text {° C} $ : $$ [\ ce {H +}] [\ ce {OH-} ] = 10 ^ {- 14} = K _ {\ text {w}} $$
Así sigue $ \ text {p} K_ { \ text {a}} = 14 $ .
¿Puedes decirme qué valor es correcto y por qué?
Comentarios
- ¿Leíste el artículo al que vinculaste? Lo eché un vistazo y parece que trata de explicar de dónde viene esta discrepancia.
- @tschoppi sí, leí el artículo pero me confunde mucho más
- Utilice 14, ya que esto es en lo que se basan todas las tablas de valores (termodinámicas). La diferencia entre los valores está en los ' estados estándar ' utilizados. El normal (termodinámico) es usar el solvente puro (agua) como el estado estándar, efectivamente esto significa, a través de la actividad, reemplazar la concentración de agua con 1 en la ecuación de la constante de equilibrio. En la página 20 del documento que cita hay un resumen de cómo lo hacemos. El 15,74 surge al incluir la concentración de agua como 55,3 molar.
- Similar al papel que proporcionaste, pero quizás más condensado: chem.libretexts.org/Bookshelves / Organic_Chemistry / …
- Consulte también esta pregunta
Respuesta
El producto iónico del agua generalmente se expresa como $$ K_ \ mathrm {w} = [\ ce {H +}] [\ ce {OH -}] $$ A una temperatura de $ 25 \ ^ \ circ \ mathrm C $ , su valor es aproximadamente $ K_ \ mathrm {w} = 10 ^ {- 14} $ o $ \ mathrm pK_ \ mathrm {w} = 14 $ .
Sin embargo, el producto iónico del agua no debe confundirse con la constante de disociación ácida del agua.
Generalmente, la constante de disociación para la reacción simplificada $$ \ ce {HA < = > A- + H +} $$ se define como $$ K_ \ mathrm {a} = \ frac {[\ ce {A -}] [\ ce {H +} ]} {[\ ce {HA}]} $$ Por lo tanto, en el caso de agua $$ K_ \ mathrm {a} = \ frac {[\ ce {OH- }] [\ ce {H +}]} {[\ ce {H2O}]} $$ La concentración de agua pura a una temperatura de $ 25 \ ^ \ circ \ mathrm C $ es $ c = 55.345 \ \ mathrm {mol \ l ^ {- 1}} $ . Por lo tanto, $$ \ begin {align} K_ \ mathrm {a} = \ frac {[\ ce {OH -}] [\ ce {H +}]} {[\ ce { H2O}]} = \ frac {10 ^ {- 14}} {55.345} = 1.807 \ times10 ^ {- 16} = 10 ^ {- 15.74} \ end {align} $$ o $$ \ mathrm pK_ \ mathrm {a} = 15.74 $$
Comentarios
- hola señor, Conozco este cálculo, pero preguntaba qué valor de los 2 se usará generalmente para comparar la fuerza ácida
Respuesta
Si lee el documento completo, debería ver la discusión sobre si $ \ mathrm {p} K_ \ mathrm {a} $ es $ 14 $ o $ 15.7 $ .
Desde un punto termodinámico, su suposición es correcta, y $ 14 $ es el valor «correcto». En el documento, mencionan que
… los valores enumerados a menudo se basan en convenciones que son diferentes de las termodinámicas.
Comentarios
- Entonces, ¿qué valor es correcto para el uso diario, porque crea mucha diferencia? Un valor lo reduce ácido que el metanol y otros don ' t.
- Siempre que trabaje con el agua como solvente, debe usar 14. Puede haber casos menores en los que el agua es un reactivo donde tiene un pKa más alto pero generalmente se considera 14.