
Los valores de pKa son importantes porque nos permiten predecir si una reacción realmente va a ocurrir o si se quedará «quieta». La clave aquí es comparar la fuerza de los ácidos usando el valor de pKa.
Pasos para resolver los ejercicios
- Identificar los ácidos. Para ello debemos saber que los ácidos de Bronsted-Lowry son aquellos que donan un protón de hidrógeno y los ácidos conjugados son aquellos que resultan cuando la base acepta el protón de hidrógeno.
- Comparar los ácidos usando los valores de pKa.
- Analizar los valores de pKa y determinar sí la reacción química es o no posible.
Para ello debemos tomar en cuenta lo siguiente:
- Ácido fuerte → pKa bajo.
- Ácido débil → pKa alto.
La Regla de Fundamental para Predecir Reacciones
En química, la naturaleza es «perezosa», es decir, siempre prefiere ir de lo más inestable (fuerte/reactivo) a lo más estable (débil/tranquilo). Por eso, el equilibrio siempre favorece la formación del ácido más débil (el que tiene el pKa más alto).
Ejercicios Resueltos
Veamos con ejemplos, cómo se predicen estas reacciones:
- ¿Ocurrirán estas reacciones tal como están escritas?
(a) HCN + CH3CO2−Na+⟶ Na+ CN− + CH3CO2H
- Identifica los ácidos: A la izquierda tenemos el HCN (pKa=9.31) y a la derecha el ácido acético CH3CO2H (pKa=4.76).
- Compara: El HCN tiene un pKa más alto, por lo que es el ácido más débil.
- Resultado: Como el ácido más fuerte (4.76) está en los productos, la reacción NO ocurre como está escrita. El equilibrio prefiere quedarse a la izquierda con el ácido más débil.
(b) CH3CH2OH + Na+ CN−⟶ CH3CH2O−Na+ + HCN
- Identifica los ácidos: El etanol CH3CH2OH (pKa=16) vs. el HCN (pKa=9.31).
- Compara: El etanol es mucho más débil porque tiene el pKa más alto (16>9.31).
- Resultado: La reacción NO ocurre como está escrita. El sistema prefiere quedarse como etanol.
(c) CH3COCH3 + NH2−⟶ CH3COCH2−+ NH3
- Identifica los ácidos: La acetona CH3COCH3 (pKa=18) vs. el amoníaco NH3 (pKa=36).
- Compara: El amoníaco es el ácido mucho más débil (36>18).
- Resultado: Esta reacción SÍ ocurre, porque el producto es un ácido mucho más estable/débil que el reactivo
