Predecir reacciones ácido-base
El amoníaco es una base débil y reaccionará con el ácido acético (un ácido débil) para formar iones amonio y acetato:
NH3 + CH3COOH 
NH4+ + CH3COO-
¿Reaccionará el amoníaco con algún ácido débil? Supongamos que se añade hidrógeno fosfato de sodio (Na2HPO4) al amoníaco. ¿Se favorecerá la siguiente reacción con el producto?
NH3 + HPO42- NH4+ + PO42-
Para responder a esta pregunta, veamos la reacción del amoníaco con el ácido acético y determinemos por qué se produce. En cualquier reacción ácido-base, un ácido reacciona con una base para formar otro ácido y una base:
La Kb del NH3 es 1,8 x 10-5 y la Ka del ácido acético es 1,8 x 10-5.
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NH3 |
CH3COO- |
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CH3COOH |
NH4+ |
Puedes calcular la Kb de CH3COO- utilizando la Ka de CH3COOH:
Ka x Kb = Kw
Puedes calcular la Ka del NH4+ utilizando la Kb del NH3:
Ka x Kb = Kw
¡Bien! Esto muestra que la base más fuerte reaccionó con el ácido más fuerte. Esto es siempre cierto en las reacciones ácido-base. También podemos utilizar las constantes de ionización para mostrar cuantitativamente que se trata de una reacción favorecida por el producto:
Como la constante de equilibrio para la reacción del amoníaco y el ácido acético es mayor que uno, es una reacción favorecida por el producto.
El Ka del HPO42- es 3,6 x 10-13. La reacción entre el NH3 y el HPO42- ¿estará favorecida por el producto o por el reactante?
| Producto favorecido | Reactante favorecido |
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Recuerda que la reacción favorecida será entre el ácido más fuerte y la base más fuerte.
¡Bien! La constante de ionización para el HPO42- es 3,6 x 10-13 mientras que la constante de ionización para el NH4+ es 5,6 x 10-10. Por lo tanto, el NH4+ es el ácido más fuerte. La constante de ionización para el NH3 es de 1,8 x 10-5 mientras que la constante de ionización para el PO43- es de 2,8 x 10-2. Por lo tanto, PO43- es la base más fuerte. La reacción favorecida será entre el ácido más fuerte y la base más fuerte. Por lo tanto, la reacción entre NH4+ y PO43- será favorecida.
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