FISICOQUIMICA PRACTICA ACIDO DEBIL

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Instituto Politécnico Nacional 
Escuela Nacional de Ciencias Biológicas 
Laboratorio de Fisicoquímica 
Ingeniería en Sistemas Ambientales 
Grupo 3AV1 
Práctica No. 10 Determinación de la constante de equilibrio de un acido débil 
Equipo 3 
Integrantes: 
Onorio Domínguez Circe Amaranta 
Ortega Hernández Francisco Alfonso 
Méndez Morales Joshua David 
Fecha de Realización: 17 de Febrero del 2015 
Fecha de Entrega: 24 de Febrero del 2015 La Técnica al Servicio de la Patria 
 
 
 
 
 
Objetivo. 
 Determinar la constante de equilibrio de un ácido débil. 
 
Introducción. 
En el equilibrio las concentraciones de reactivos y productos permanecen constantes 
en determinadas condiciones de presión y temperatura. A la relación que hay entre 
estas concentraciones, expresadas en molaridad [mol/L], se le llama constante de 
equilibrio. 
El valor de la constante de equilibrio depende de la temperatura del sistema, por lo que 
siempre tiene que especificarse. Así, para una reacción reversible, se puede generalizar: + ↔ + � = [ ] [ ][ ] [ ] 
En esta ecuación Keq es la constante de equilibrio para la reacción a una temperatura 
dada. Ésta es una expresión matemática de la ley de acción de masas que establece: para 
una reacción reversible en equilibrio y a una temperatura constante, una relación 
determinada de concentraciones de reactivos y productos tiene un valor constante Keq. 
En el equilibrio, las concentraciones de los reactivos y productos pueden variar, pero el 
valor de Keq permanece constante si la temperatura no cambia. 
De esta manera, el valor de la constante de equilibrio a una cierta temperatura nos sirve 
para predecir el sentido en el que se favorece una reacción, hacia los reactivos o hacia 
los productos, por tratarse de una reacción reversible. 
Un valor de Keq > 1, indica que el numerador de la ecuación es mayor que el 
denominador, lo que quiere decir que la concentración de productos es más grande, por 
lo tanto la reacción se favorece hacia la formación de productos. Por el contrario, un 
valor de Keq < 1, el denominador es mayor que el numerador, la concentración de 
reactivos es más grande, así, la reacción se favorece hacia los reactivos. 
Conocer el valor de las constantes de equilibrio es muy importante en la industria, ya 
que a partir de ellas se pueden establecer las condiciones óptimas para un proceso 
determinado y obtener con la mayor eficiencia el producto de interés. 
Cuando todos los reactivos y productos están en disolución, la constante de equilibrio 
se expresa en concentración molar [moles/L]. Si se encuentran en fase gaseosa es más 
conveniente utilizar presiones parciales (P). Los sólidos y los líquidos puros no 
intervienen en la constante, por considerar que su concentración permanece constante. 
Generalmente al valor de la constante no se le ponen unidades. 
Una constante de disociación ácida, Ka, (también conocida como constante de acidez, o 
constante de ionización ácida) es una medida cuantitativa de la fuerza de un ácido en 
solución. Es la constante de equilibrio de una reacción conocida como disociación en el 
contexto de las reacciones ácido-base. El equilibrio puede escribirse simbólicamente 
como: 
HA A- + H+ 
donde HA es un ácido genérico que se disocia dividiéndose en A-, conocida como base 
conjugada del ácido, y el ion hidrógeno o protón, H+, que, en el caso de soluciones 
acuosas, existe como un ion hidronio solvatado. En el ejemplo que se muestra en la 
figura, HA representa el ácido acético, y A- el ion acetato. Las especies químicas HA, A- y 
H+ se dice que están en equilibrio cuando sus concentraciones no cambian con el paso 
del tiempo. La constante de disociación se escribe normalmente como un cociente de 
las concentraciones de equilibrio (en mol/L), representado por [HA], [A-] y [H+]: 
 
Debido a los muchos órdenes de magnitud que pueden abarcar los valores de K a, en la 
práctica se suele expresar la constante de acidez mediante una medida logarítmica de 
la constante de acidez, el pKa, que es igual al -log10, y que también suele ser denominada 
constante de disociación ácida: 
 
A mayor valor de pKa, la extensión de la disociación es menor. Un ácido débil tiene un 
valor de pKa en un rango aproximado de − a en agua. Los ácidos con valores de pKa menores que aproximadamente − se dice que son ácidos fuertes; un ácido fuerte está 
casi completamente disociado en solución acuosa, en la medida en que la concentración 
del ácido no disociado es indetectable. Los valores de pKa para los ácidos fuertes, 
pueden ser estimados por medios teóricos o por extrapolación de medidas en medios 
no acuosos, en los que la constante de disociación es menor, tales como acetonitrilo y 
dimetilsulfóxido. 
 
 
 
 
 
 
 
http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Propiedad_cuantitativa&action=edit&redlink=1
http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_fuerte
http://es.wikipedia.org/wiki/Disoluci%C3%B3n
http://es.wikipedia.org/wiki/Constante_de_equilibrio
http://es.wikipedia.org/wiki/Disociaci%C3%B3n
http://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_%C3%A1cido-base
http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido
http://es.wikipedia.org/wiki/Base_conjugada
http://es.wikipedia.org/wiki/Base_conjugada
http://es.wikipedia.org/wiki/Ion_hidr%C3%B3geno
http://es.wikipedia.org/wiki/Prot%C3%B3n
http://es.wikipedia.org/wiki/Ion_hidronio
http://es.wikipedia.org/wiki/Solvataci%C3%B3n
http://es.wikipedia.org/wiki/Concentraci%C3%B3n
http://es.wikipedia.org/wiki/Cociente
http://es.wikipedia.org/wiki/Mol
http://es.wikipedia.org/wiki/L
http://es.wikipedia.org/wiki/Orden_de_magnitud
http://es.wikipedia.org/wiki/Escala_logar%C3%ADtmica
http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_d%C3%A9bil
http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_fuerte
http://es.wikipedia.org/wiki/Acetonitrilo
http://es.wikipedia.org/wiki/Dimetilsulf%C3%B3xido
Diagrama de flujo a bloques. 
 
Lavar el electrodo cuidadosamente vertiéndole agua 
desionizada con la piceta, colocando un vaso para recoger 
el agua a los lavados.
Ajustar el potenciómetro de acuerdo a los instrucciones del 
profesor.
Volver a lavar el electodo, sumergirlo en un vaso con agua 
desionizada.
Servir pequeñas cantidades de cada una de las 
concentraciones de ácido acético en 5 vasos de 50 ml.
Introducir el electrodo en el ácido de la concentración mas 
baja y realizar la lectura de pH de acuerdo a las 
indicaciones del profesor anotarla.
Efectuar la lectura del pH de todas las soluciones, en orden 
ascendente de concentración.
Repetir el paso 3.
Procedimiento experimental 
Primero se lavó el electrodo cuidadosamente vertiéndole agua desionizada con ayuda de la 
piceta y el agua sobrante se recogió en un vaso de precipitados de 50 mL. El potenciómetro se 
ajustó inicialmente con agua desionizada hasta que éste registrara un pH=4.0 y a continuación 
se utilizó una solución búfer hasta que registró un pH=7.0. Una vez calibrado, se volvió a lavar 
el electrodo sumergiéndolo en un vaso con agua desionizada. A continuación se sirvieron 
pequeñas cantidades de cada una de las soluciones que tenían concentraciones de: 0.01224, 
0.0253, 0.0350, 0.041, 0.05768, 0.0813.Posteriormente el electrodo se sumergió en el ácido de 
la concentración más baja y se realizó y registró la lectura de pH. Se procedió a realizar esto con 
todas las soluciones en orden ascendente de concentración y después de éstas, con refresco. 
Finalmente se limpió el electrodo enjuagándolo en agua desionizada. 
Tablas de datos y resultados. 
 
 
 
 
 
 
 
 [�+] = − , 9 = , 8 8 � �� = [ , 8 8][ , ] − [ , 8 8] = , 8� −5 
Concentración Real 
(mol/L) 
pH medido [H+] Kdis 
0,01224 3,29 0,00051286138 2,2428 x10-5 
0,0253 3,12 0,00075857757 2,3447 x10-5 
0,0350 3,02 0,00095499258 2,6788 x10-5 
0,041 2,98 0,00104712854 2,7444 x10-5 
0,05768 2,91 0,00123026877 2,6812 x10-5 
0,0813 2,81 0,00154881661 3,0078 x10-5 
REFRESCO 2,42 
 
Concentración Real 
(mol/L) 
pH medido 
0,01224 3,29 
0,0253 3,12 
0,0350 3,02 
0,041 2,980,05768 2,91 
0,0813 2,81 
Se calcula la Kdis para cada pH con la 
fórmula obtenida a través de una serie 
de sustituciones: � �� = [�+][� � � ] − [�+] [�+] = − � 
Se calcula el error del promedio de los datos y el del dato que más se acercó al valor deseado, 
el cual es Kdis= 1,778 x10-5. La temperatura ambiente medida por el potenciómetro fue de 21 
°C. �� � � � = � � � − � � �� � � ∗ 
 
Concentración Valor de Kdis Error promedio 
0,01224 2,2428 x10-5 26,14 % 
0,0253 2,3447 x10-5 31,87 % 
0,0350 2,6788 x10-5 50,66 % 
0,041 2,7444 x10-5 54,35 % 
0,05768 2,6812 x10-5 50,79 % 
0,0813 3,0078 x10-5 69,16 % 
Valor Promedio 2,6914 x10-5 51,37 % 
 
Análisis de Resultados 
Se puede decir que no hubo un buen desempeño en los resultados, haciendo una comparación 
entre los resultados que obtuvimos entre todos los equipos, nuestro equipo tuvo el porcentaje 
de error promedio más bajo, consideramos que esto se debe a que fuimos el equipo que realizó 
las primeras mediciones de todas las concentraciones, por lo que tal vez los recipientes que 
contenían los ácidos, fueron contaminándose gradualmente, y al ser nuestro equipo el que tuvo 
el primer contacto, no tuvo ese problema, sin embargo, el porcentaje de error sigue muy alto. 
Uno de los factores, pudo ser que el potenciómetro no estuviera correctamente calibrado. En 
cualquier caso, el ácido que estamos midiendo, es más fuerte que el ácido acético estándar, ya 
que su constante de disociación es más alta, por lo que desprotona más fácilmente. Podemos 
ver que aunque no tuvimos los valores cercanos a lo deseado, la constante de disociación se 
mantenía constante para cualquiera de las concentraciones, ya que las constantes de equilibrio 
dependen únicamente de la temperatura. Otra razón puede ser que la constante de disociación 
dad por el profesor, haya sido medida a cierta temperatura, que no fue igual a la de los 21 °C 
medida el día de la práctica, ese factor sí pudo hacer que variaran los resultados. 
Conclusiones 
El objetivo fue cumplido ya que se logró determinar la constante de disociación del ácido 
acético, se hizo medición a diferentes concentraciones, y aunque los resultados variaron entre 
cada una, la constante de disociación es totalmente independiente de la concentración de 
productos o reactivos. 
 
Cuestionario 
1.- ¿La constante de equilibrio depende de la concentración? Explica tu respuesta. 
Todas las constantes de equilibrio dependen solo de la temperatura y son independientes a las 
concentraciones de productos o reactivos. Debido a que los ácidos se disocian, no pierden la 
relación 1 a 1 entre sus productos y reactivos. Los compuestos siempre se disocian de la misma 
forma, quedando, aún con concentraciones muy bajas o altas, la misma constante. 
2.- ¿Cómo afecta la presencia de catalizadores a la constante de equilibrio? 
Un catalizador provoca que una reacción se efectué a una mayor velocidad a la que se alcanza 
el equilibrio. El catalizador no afecta en la constante de equilibrio ya que esta no depende de la 
velocidad. 
Referencias 
 Castellan Gilbert W., Fisicoquímica, segunda edición, 1987, Addison Weasley 
Iberoamericana S.A.  Chang, R., Fisicoquímica para las ciencias químicas y biológicas, Tercera edición. Mc. 
Graw-Hill Interamericana. 2008. México. 
Nombre 
 Onorio Domínguez Circe Amaranta 
 Ortega Hernández Francisco Alfonso 
 Méndez Morales Joshua David 
La Técnica al Servicio de la Patria