La magnitud pKa, Química

Cuando trabajamos con acidos y bases, dos valores familiares son el PH y Pka, el cual es la fuerza que tienen las moléculas de disociarse (es el logatirmo negativo de la constante de disociación de un ácido débil).

La cantidad de una sustancia no ionizada es función de la constante de disociación (pka) del tóxico y del pH del medio. Tienen una gran importancia desde el punto de vista toxicológico ya que las formas no ionizadas son más liposolubles y, por tanto, son capaces de atrevesar la membrana biológica.

Puntos clave

• La noción de pH alude al potencial de hidrógeno y se emplea como una medida de alcalinidad o acidez. El término hace referencia a la concentracion de iones de hidrógeno.
• Un hidrógeno es un tanto más ácido cuanto menor es su pKa.
• La relación entre pH y pK viene dada por la Ecuación de Henderson-Hasselbach, que es distinta para ácidos o bases.
• La relacion entre estos valores familiares se origino por la Ecuación de Henderson-Hasselbach, que es distinta para ácidos o bases

»En una reacción entre un ácido y una base, el ácido actúa como donante de protones y base como aceptor de protones.»

Formúla

pKa = -log₁₀K_a

• pKa es el logaritmo negativo en base 10 de la constante de disociación ácida (Ka).
• Cuanto menor sea el valor de pKa, más fuerte será el ácido.
• Este tipo de escalas, cálculos y constantes refieren a la fuerza de las bases y los ácidos y a qué tan alcalina o ácida es una solución.
• La principal razón por la cuál se utiliza pKa es porque describe la disociación ácida usando números decimales pequeños. El mismo tipo de información se puede obtener de los valores de Ka, sin embargo, normalmente estos son números muy pequeños dados en notación ciéntifica que son difíciles de entender para la mayoría de las personas.

Por ejemplo

El pKa del ácido acético es 4.8, mientras que el pKa del ácido láctico es 3.8. Usando los valores de pKa, se puede ver que el ácido láctico es un ácido más fuerte que el ácido acético.

pKa y capacidad de bufer

Además de usar pKa para medir la fuerza de un ácido, puede usarse para seleccionar tampones. Esto es posible debido a la relación entre pKa y pH:

pH = pKa + log10 ([A -] / [AH]) Donde los corchetes se utilizan para indicar las concentraciones del ácido y su base conjugada.

La ecuación se puede reescribir como: Ka / [H +] = [A -] / [AH] Esto muestra que pKa y pH son iguales cuando la mitad del ácido se ha disociado. La capacidad amortiguadora de una especie o su capacidad para mantener el pH de una solución es máxima cuando los valores de pKa y pH están próximos. Por lo tanto, al seleccionar un tampón, la mejor opción es aquella que tiene un valor de pKa cercano al pH objetivo de la solución química.