Quimica, 11va Edicion - Raymond Chang-FREELIBROS-717

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15.5 Ácidos débiles y la constante de ionización de un ácido 685
 Una forma de determinar el valor de la Ka de un ácido consiste en medir el pH en el 
equilibrio de una disolución del ácido de concentración conocida. En el ejemplo 15.9 
aplicamos este método.
Ejemplo 15.9
El pH de una disolución de ácido fórmico (HCOOH) 0.10 M es de 2.39. ¿Cuál es la Ka del 
ácido?
Estrategia El ácido fórmico es un ácido débil. Sólo se ioniza parcialmente en el agua. 
Observe que la concentración del ácido fórmico se rei ere a la concentración inicial, antes de 
haber iniciado la ionización. Por otra parte, el pH de la disolución se rei ere al estado de 
equilibrio. Para calcular Ka, necesitamos saber las concentraciones de las tres especies: [H
1], 
[HCOO2] y [HCOOH] en el equilibrio. Como siempre, ignoramos la ionización del agua. El 
siguiente diagrama resume la situación.
Solución Procedemos como sigue.
Paso 1: Las principales especies en disolución son HCOOH, H1 y la base conjugada 
HCOO2.
Paso 2: Primero necesitamos calcular la concentración de ion hidrógeno a partir del valor 
del pH
 pH 5 2log [H1]
 2.39 5 2log [H1]
 Si tomamos el antilogaritmo de ambos lados, obtenemos
 [H1] 5 1022.39 5 4.1 3 1023 M
 A continuación resumimos los cambios:
 Inicial (M):
 Cambio (M): 
 Equilibrio (M):
 Observe que debido a que conocemos el valor del pH, y por consiguiente la con-
centración del ion H1, también conocemos las concentraciones de HCOOH y 
HCOO2 en el equilibrio.
Paso 3: La constante de ionización del ácido fórmico está dada por
(continúa)
Especies principales 
en el equilibrio
(HOOCH ac) Δ H1(ac) 1 HCOO2(ac)
0.10 0.00 0.00
24.1 3 1023 14.1 3 1023 14.1 3 1023
(0.10 2 4.1 3 1023) 4.1 3 1023 4.1 3 1023
 Ka 5
[H1][HCOO2]
[HCOOH]
 5
(4.1 3 1023) (4.1 3 1023)
(0.10 2 4.1 3 1023)
 5 1.8 3 1024
HCOOH