LIBRO ELECTRÓNICO DE BIOQUÍMICA

Un ácido se define como cualquier molécula que es capaz de donar protones y una base como aquel compuesto que acepta protones. Fig. 3.4.

La siguiente reacción permite concluir, usando la definición de ácido que se proporciona, que el compuesto HA, es un ácido:

3.4

Al compuesto A^-, obtenido después de la disociación del ácido, se le llama la sal del ácido HA.

 

Si el compuesto B es una base entonces debe de ser un aceptor de protones:

3.5

Si el lector compara la Ecuación 3.1 con la 3.4 notará que son muy parecidas, en la Ecuación 3.4 el reactivo es HA y los productos H⁺ y A^-, de tal manera que debe de existir una constante de equilibrio, la cual, de acuerdo con 3.2 estará dada por la siguiente expresión:

3.6

A la constante de equilibrio, para el caso de un ácido, se le llama la constante de disociación, K_ac.

 

En la naturaleza se encuentran ácidos fuertes, (Fig. 3.5), y ácidos débiles, (Fig. 3.6). Los primeros liberan protones más fácilmente que los segundos. Se puede comprobar con el sentido del gusto, (no se recomienda hacerlo), ya que hay compuestos que saben más ácido que otros. Los valores que se tienen de K_ac representan una forma más precisa para determinar la fuerza de un ácido. A continuación unos ejemplos:

a: El ácido clorhídrico, HCl, es un ácido muy fuerte. En cuanto entra en solución acuosa se disocia completamente en H⁺ y Cl^-. Cuando se alcanza el equilibrio, la concentración de ácido sin disociar es cero, [HA] = 0, en este caso la reacción es irreversible y estádesplazada hacia la formación de productos:

3.7

La constante de disociación, en este caso, tiene el siguiente valor:

3.8

Al no quedar reactivos, en el equilibrio, se obtiene una división por cero, y K_ac se hace infinitamente grande.

 

b: Por otro lado, el ácido acético, CH₃COOH, es un ácido débil. Se ha calculado experimentalmente que, en condiciones estándar, K_ac = 1.74 x 10^-5 M, o sea que:

3.9

La constante de disociación para el ácido acético es:

3.10

Como 1.74 x 10^-5 < 1, entonces en equilibrio:

                    

             [CH₃COOH] > [H⁺] [CH₃COO^-]

 

En otras palabras: el ácido acético, al entrar en solución, no se disocia completamente y por lo tanto es un ácido débil.

c: El ácido láctico, CH₃CHOHCOOH, es otro ácido débil, con un valor de constante de disociación: K_ac = 1.38 x 10^-4,

y:

En este caso, al tener el ácido láctico una K_ac = 1.38 x 10^-4 < 1, también es un ácido débil, pero la constante de disociación del ácido láctico es más grande que la del ácido acético: 1.38 x 10^-4 > 1.74 x 10^-5. Esto indica que el ácido láctico es más fuerte que el acético, en otras palabras se disocia más el ácido láctico que el acético. Cuanto más grande sea la constante de disociación de un ácido, éste es más fuerte.

 

Existe también un pK para cada ácido débil, que se obtiene con el logaritmo de K_ac y cambiando el signo al resultado.

 

El pK del ácido acético se calcula de la siguiente manera, (K = 1.74 x 10^-5):

 

pK_acético = -log(1.74 x 10^-5) = -(-4.759) = 4.759

 

y el del ácido láctico, (K = 1.38 x 10^-4):

 

pK_láctico = -log(1.38 x 10^-4) = -(-3.860) = 3.860

 

Note que: pK_acético > pK_láctico. Entonces se puede concluir que: cuanto mayor sea el pK de un ácido, menor es su fuerza; es decir, menos se disocia.