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O que é Pka? O que ele tem haver com o equilíbrio iônico da água? E o que ele tem haver com o Ph e o pOh?

Minerva IA
Inteligência Artificial do Profes
Respondeu há 2 meses

O pKa é uma medida que indica a força de um ácido em solução. Mais especificamente, é o logaritmo negativo da constante de dissociação ácida (Ka) de um ácido em uma solução aquosa. A expressão é dada por:

pKa=log10(Ka)

Um pKa baixo indica que o ácido é forte (ou seja, se dissocia facilmente em íons), enquanto um pKa alto sugere que o ácido é fraco (ou seja, se dissocia menos em íons).

Relação com o equilíbrio iônico da água

A água (H?O) é um solvente que participa de reações de ionização, onde pode atuar como um ácido ou uma base. Em termos de equilíbrio, a água se dissocia em íons hidrogênio (H?) e íons hidroxila (OH?):

H2O(l)H+(aq)+OH(aq)

O produto da concentração dos íons em solução é constante a temperaturas específicas e é dado pelo produto iônico da água (Kw):

[ K_w = [\text{H}^+][\text{OH}^-] = 1.0 \times 10^{-14} \, \text{(a 25 °C)} ]

O pKa dos ácidos influencia a dissociação do ácido em relação ao equilíbrio com relação aos íons hidrogênio, afetando as concentrações de H? e OH? na solução.

Relação com pH e pOH

O pH é uma medida da acidez ou alcalinidade de uma solução e é definido como:

[ \text{pH} = -\log_{10}[\text{H}^+] ]

Da mesma forma, o pOH é uma medida da concentração dos íons hidroxila e é definido como:

[ \text{pOH} = -\log_{10}[\text{OH}^-] ]

A relação entre pH e pOH em água pura é:

pH+pOH=14(a 25 °C)

Quando se introduz um ácido ou uma base em uma solução, as concentrações de H? e OH? mudam, afetando o pH e o pOH da solução. Um ácido forte, por exemplo, irá aumentar a concentração de H? (diminuindo o pH), enquanto um ácido fraco (com um pKa mais alto) terá um efeito menor.

Resumo

  • pKa: Medida da força de um ácido; quanto menor, mais forte é o ácido.
  • Equilíbrio iônico da água: A dissociação da água se relaciona com a geração de H? e OH?.
  • pH e pOH: Medidas relacionadas à acidez e basicidade, onde pH determina concentração de H?, e pOH determina concentração de OH?, com a soma de pH e pOH sendo constante em água pura.

Esses conceitos se inter-relacionam, influenciando um ao outro em soluções aquosas.

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Professor André C.
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Bom dia Leornado, tudo bem? Ka é uma constante de acidez, portanto o pka seria o ph do ácido. Desta forma a relação com ph e pOh fica clara, pois o pka está relacionado a ácidos, o pOh a bases e o ph a qualquer substância. Espero ter ajudado.

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Professor Vitor F.
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Respondeu há 9 anos
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Olá Leonardo, tudo bom? São conceitos bem interligados entre si vou tentar complementar o a ideia do colega, de forma didática, qualquer coisa me contate inbox :) ***QUANTO AO pKa: Bem, pela definição de Arhenius, um ácido é qualquer substância (HA por ex) que em meio aquoso se dissocia: HA -> (H+) + (A-) De maneira análoga, uma base é qualquer substância que em meio aquoso se dissocia da seguinte forma: B(OH) -> (B+) + (OH-) No entanto sabe-se que nem todo ácido ou base se dissocia completamente, ou seja eles podem se apresentar em diferentes concentrações de cada um desses íons, isso pode ser verificado pela constante de ionização, chamada Ka para ácidos ou Kb para bases, que é um valor constante para cada substância que informa a porcentagem de íons formados na dissociação: Quanto maior o Ka de um ácido, mais ele se dissocia, maior a qtde de H+ formada e o consideramos "forte". No entanto os valores de Ka geralmente são muito pequenos ou muito grandes e difíceis de serem trabalhados. O Ka do ácido clorídrico (HCl) é igual a 1,0 x 10^7 enquanto o do ácido cianídrico é 4,9 x 10 ^-10 por exemplo. Aí entra o pKa, que nada mais é do que o valor negativo do log do Ka, uma ferramenta matemática usada para facilitar os cálculos: pKa = - log Ka Assim, os valores de pKa do HCl e do HCN são respectivamente -7,0 e +9,3! Bem mais fáceis de serem trabalhados. Assim, quanto menor o Ka, maior será o pKa. ***QUANTO AO EQUILÍBRIO IÔNICO DA ÁGUA: Quanto ao equilíbrio iônico da água, ainda por Arhenius, é um caso interessante: H2O -> (H+) + (OH-) Novamente sabe-se que a quantidade de íons formadas pode ser representada por um valor contante K, que para água chamamos de Kw. Esse valor experimental é extremamente baixo, indicando que a água pouco se ioniza. Essa situação só vai se alterar se adicionarmos na água ácidos ou bases que vão fornecer íons (H+) ou (OH-). Isso desloca o equilíbrio, formando mais ou menos de um desses íons. *** SOBRE pH e pOH No entanto, como vimos trabalhar com os valores de K é complicado, usamos novamente a ferramenta do log para expressar melhor a quantidade de íons formados: pH = - log [H+] pOH = -log [OH-] por demonstrações matemáticas podemos chegar a uma última relação, que liga os dois valores: pH + pOH = 14 por convenção o valor de pH e mais utilizado. Nessa escala que vai de 0 a 6 há uma maior quantidade de íons H+ e a consideramos ácida, em pH=7, a qtde dos dois é praticamente igual (neutra), e de 8 a 14, a qtde de íons H+ é menor (e de OH- maior) e consideramos a solução básica. Espero que tenha sido útil, se o for, por favor favorite-a, ajuda bastante o/ Abraços, Vítor.

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