Cómo determinar pKa de un gráfico de valoración
Escrito por Brooke Yool ; última actualización: February 01, 2018
La valoración es un proceso que determina la concentración de un líquido, por lo general un ácido o base. Durante la valoración, la sustancia de concentración conocida es agregada a una cuya concentración es desconocida hasta que sus números de moléculas reaccionantes son equivalentes. Como el pH cambia durante una valoración de base ácida, puedes graficar el pH vs. la cantidad "conocida" de agregado. Desde este gráfico de valoración, puedes calcular Ka, que es la disociación constante del ácido. El pKa es el logaritmo negativo de Ka y te permite expresar Ka más convenientemente que Ka, que suele ser muy pequeña.
Grafica tus datos de valoración, usando papel gráfico o Excel. El pH debería estar en el eje Y el valorante (la sustancia reaccionante de concentración conocida) en el eje X. Si estás graficando a mano, intenta ser lo más exacto posible. Deberías conectar los puntos para obtener una curva en S en lugar de crear una línea de ajuste óptimo.
Encuentra el punto de equivalencia, el pH al que el número de moléculas reaccionantes de ácido y base son exactamente equivalentes. Probablemente hayas usado un indicador de color durante tu valoración y ya tienes esta información. El punto de equivalencia es también la parte más empinada de tu curva de valoración.
Asigna el pKa con el valor pH a la mitad del punto de equivalencia. Puedes justificar esto matemáticamente debido a que en este punto de media equivalencia, las concentraciones de protonado y desprotonado desconocidas son equivalentes entre sí. La expresión de equilibrio para el desconocido sería Ka = [desconocido-][H3O+][Hdesconocido] y como la concentración Hdesconocido es equivalente a desconocido-, esto puede reescribirse como Ka = [H3O+]. Toma el logaritmo de ambos lados y multiplícalos por -1 para que la ecuación se convierta en pKa = pH.
Consejos
Este procedimiento funciona mejor para un ácido débil. Un ácido fuerte llega a su punto de equivalencia con una cantidad tan pequeña de base que es difícil graficar y visualizar los datos.
