La Constante de Basicidad Kb

La Constante de Basicidad Kb

La constante de disociación de una base, Kb.(O constante de basicidad, o constante de ionización básica)

La Constante de Basicidad Kb. Es una medida de la fuerza de una base débil. Por convención, cuando se trabaja con una especie ácida, a la constante de equilibrio de dicha especie se la denomina constante de acidez, y se designa Ka; y cuando se trabaja con una especie básica, a la constante de equilibrio se la denomina constante de basicidad y se designa Kb.El sistema de equilibrio para una base débil en disolución acuosa es el siguiente:

 B ↔ BH+ + OH– 
.

La constante de disociación Kb se escribe como el cociente de concentraciones de equilibrio (en mol/L):

 Kb =   
[BH+] [OH]
·
 [B]

.

La constante de basicidad Kb se suele expresar mediante una medida logarítmica denominada pKb:

 pKb = – log10 Kb

 

*Nota: a pesar del término «constante de disociación de la base», la base no se disocia en el proceso como se puede ver en la reacción.

Ejemplos Aplicados de Constante de Basicidad:

  • Ejemplo 1: cálculo de Kb de una disolución 0,115 M y pH 11,5 de una base genérica B.
    • pH = 11,5 → pOH = 14 – pH = 2,5
    • pOH = -log10 [OH] = 2,5
    • [OH] = antilog (-2,5) = antilog (-3 + 0,5) = 10-3 · antilog (0,5) = 3,2 · 10-3 M
    • sea la reacción de disociación de la base:  
      B BH+ + OH
    • entonces Kb será:
       Kb =   
      [BH+] [OH]
      = (3,2 · 10-3)2 = 8,7 · 10-5
       [B]

      .

      0,115

      .

  • Ejemplo 2: cálculo de la concentración del ion hidróxido OHen una disolución 1 M de NH3 (Kb= 1,76·10-5).
    • La reacción de disociación sería: NH3 + H2O NH4+ + OH
    • En el inicio tenemos:
      • [NH3] = 1
      • [NH4+] = [OH] = 0
    • Y en equilibrio tenemos:
      • [NH3] = 1,0 – x
      • [NH4+] = [OH] = x
    • entonces Kb será:
       Kb = [NH4+] [OH] = x2 = 1,76·10-5
       [NH3]

      .

      1,0 – x

      .

    • Al ser x muy pequeño podemos considerar que (1,0 – x) ≈ 1,0
    • Entonces: x2 = 1,76·10-5 → x = 4,2·10-4
    • [OH] = x = 4,2·10-4 M

Ejercicios de Constante de Basicidad Kb:

Ejercicio 1: Calcular el pH de una solucion 0.5 N de NH(Kb= 1,76·10-5 a 25ºC)

Ejercicio 2: Calcular el pKb de la base del ejercicio anterior

Solución Ejercicio de Constante de Basicidad Kb:

  • Ejercicio 1: Calcular el pH de una solucion 0.5 N de NH(Kb= 1,76 · 10-5 a 25ºC)
    • La reacción de disociación sería: NH3 + H2O NH4+ + OH
    • Entonces Kb es:
       Kb =   
      [NH4+] [OH]
      = 1,76·10-5
       [NH3]

      .

    • Todas las concentraciones que aparecen en la Kb son en equilibrio. En el inicio tenemos:
      • [NH3] = 0,5N
      • [NH4+] = [OH] = 0
    • Y en equilibrio tenemos:
      • [NH3] = 0,5N – x
      • [NH4+] = [OH] =  x
    • Reemplazamos en Kb quedando: Kb = (x2) / (0,5-x)
    • Despejando obtenemos x = 3·10-3 N
    • [OH] = x = 3·10-3 N
    • pOH = -log [OH]
    • pOH = -log [3·10-3 ] = 2,5
    • pH = 14 – pOH = 14 – 2,5 = 11,5

Ejercicio 2: Calcular el pKb de la base del ejercicio anterior

  • pKb = log10 Kb = – log10 1,76·10-5 = 4,75

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