Fisicoquímica

Constantes químicas

En cinética química, la constante k que aparece en las ecuaciones de velocidad es función de T y P, y recibe el nombre de constante de velocidad o coeficiente de velocidad. Algunos científicos emplean el primer término cuando se cree que la reacción es elemental y el último cuando se sabe que la reacción ocurre en más de una etapa.

Las unidades de la constante de velocidad o el coeficiente de velocidad varían con el orden de la reacción. Supóngase, por ejemplo, que una reacción es de primer orden, es decir:

En este caso la constante cinética tendría como unidad el s^-1.

Cada coeficiente de velocidad de reacción k tiene una dependencia de la temperatura, que es dada usualmente por la ecuación de Arrhenius:

E_a es la energía de activación y R es la constante universal de los gases. Dado que a la temperatura T, las moléculas tienen energías dadas por una distribución de Boltzmann, se puede esperar que el número de colisiones con energía mayor que E_a sea proporcional a . A es el factor pre-exponencial o factor de frecuencia o factor de Arrhenius.

Los valores de A y E_a son dependientes de la reacción. También es posible ecuaciones más complejas, que describen la dependencia de la temperatura de otras constantes de velocidad, que no siguen este esquema.

Otra expresión parecida a la ecuación de Arrhenius aparece en la "teoría del estado de transición" de las reacciones químicas, formulada por Eugene Wigner, Henry Eyring, Michael Polanyi y M. G. Evans en los años 1930s. Esto toma varias formas, pero una de las más comunes es

 (Ecuación de Eyring)

donde ΔG^‡ es la energía libre de Gibbs de activación, k_B es la constante de Boltzmann, y h es la constante de Planck.

Constantes de disociación a 25ºC

Ácido	pKa1	pKa2	pKa3	pKa4	pKa5	pKa6
2-mercaptoetilamina (2-aminoetanotiol)	8,21	10,71
2-aminofenol	(4,78)	(9,97)
2,2'-Bipiridina	4,35
2,3-dimercaptopropanol	8,58	10,68
2,4-dinitrofenol	4,11
1,2-etanoditiol	(8,85)*	(10,43)*
1,10-fenantrolina	4,86
2,4-hexanodiona	19,38
Ácido acético	4,757
Ácido adípico (Ácido 1,6-hexanodioico)	4,42	5,42
Ácido antranílico (Ácido 2-aminobenzoico)	2,08	4,96
Ácido arsénico (Arsenato de hidrógeno)	2,24	6,96	11,50
Ácido arsenioso (Arseníto de hidrógeno)	10,29
Ácido aspártico	1,990	3,900	10,002
Ácido hemimelítico (Ácido bencen-1,2,3-tricarboxílico)	2,88	4,75	7,13
Ácido benzoico	4,202
Ácido bórico (Borato de hidrógeno)	9,236	(12,74)	(13,80)
Ácido bromoacético	2,902
Ácido butanoico	4,819
Ácido carbónico (Carbonato de hidrógeno)	6,352	10,329
Ácido cianoacético	2,472
Ácido cítrico (Ácido 2-hidroxipropan-1,2,3-tricarboxílico)	3,128	4,761	6,396
Ácido cloroacético	2,865
Ácido 3-cloropropanoico	4,11
Ácido cloroso (Clorito de hidrógeno)	1,95
Ácido crómico (Cromato de hidrógeno)	(-0,2)	6,51
Ácido dicloroacético	1,30
Ácido D-tartárico (Ácido D-2,3-dihidroxibutanodioico)	13,036	14,366
Ácido etilendiaminotetraacético (EDTA)	0,0	1,5	2,0	2,66	6,16	10,24
Ácido fenilacético	4,310
Ácido fórmico (Ácido metanoico)	3,745
Ácido fosfórico (Fosfato de hidrógeno)	2,148	7,199	12,15
Ácido fosforoso (Fosfito de hidrógeno)	1,5	6,79
Ácido ftálico (Ácido bencen-1,2-dicarboxílico)	2,950	5,408
Ácido fumárico (Ácido trans-butanodioico)	3,053	4,494
Ácido glicólico (Ácido hidroxiacético)	3,831
Ácido glutámico	2,23	4,42	9,95
Ácido glutárico (Ácido 1,5-pentanodioico)	4,34	5,43
Ácido hidrazoico (Azida de hidrógeno)	4,65
Ácido hipobromoso (Hipobromito de hidrógeno)	8,63
Ácido hipocloroso (Hipoclorito de hidrógeno)	7,53
Ácido hiposforoso (Hipofosfito de hidrógeno)	10,64
Ácido hipoyodoso (Hipoyodito de hidrógeno)	10,64
Ácido iminodiacético	1,82	2,84	9,79
Ácido málico (Ácido L-hidroxibutanoico)	3,459	5,097
Ácido maleico (Ácido cis-butanodioico)	1,910	6,332
Ácido malónico (Ácido propanodioico)	2,847	5,696
Ácido 1-naftoico	3,70
Ácido 2-naftoico	4,16
Ácido nicotínico (Ácido piridín-3-nicotínico)	2,179
Ácido nitrilotriacético	1,1	1,650	2,940	10,334
Ácido 2-nitrobenzoico	2,179
Ácido 3-nitrobenzoico	3,449
Ácido 4-nitrobenzoico	3,442
Ácido nitroso	3,15
Ácido oxalacético (Ácido oxobutanodioico)	2,56	4,37
Ácido oxálico (Ácido etanodioico)	1,252	4,266
Ácido oxoacético (Ácido glioxílico)	3,46
Ácido picolínico (Ácido piridín-2-carboxílico)	1,01	5,39
Ácido pirofosfórico (Difosfato de hidrógeno)	0,8	2,2	6,70	9,40
Ácido pirúvico (Ácido 2-oxopropanoico)	2,55
Ácido propanoico	4,874
Ácido propenoico	4,258
Ácido salicílico (Ácido 2-hidroxibenzoico)	2,97	13,47
Ácido succínico (Ácido butanodioico)	4,207	5,636
Ácido sulfanílico (Ácido 4-aminobencensulfónico)	3,232
Ácido sulfúrico (Sulfato de Hidrógeno)	E	1,99
Ácido tioglicólico (Ácido mercaptoacético)	3,60	10,55
Ácido tiosulfúrico (Tiosulfato de hidrógeno)	1,91	7,18
Ácido tricloroacético	0,66
Ácido valérico (Ácido pentanoico)	4,843
Ácido yódico (Yodato de hidrógeno)	0,77
Ácido yodoacético	3,175
Agua *	14
Alanina	2,348	9,867
Anilina (Aminobenceno)	4,601
Amoniaco	9,244
Arginina	1,823	8,991	12,48
Asparagina (Arsenato de hidrógeno)	2,14	8,72
Aziridina (Dimetilenimina)	8,04
Bencilamina	9,35
Butilamina	10,640
Catecol (1-2,Dihidroxibenceno)	9,40	12,8
Cianuro de hidrógeno	9,21
Ciclohexilamina	10,638
Cisteína	1,71	8,36	10,77
Dietilamina	10,933
Dimetilamina	10,774
Dimetilglioxima (Butano-2,3-dionadioxima)	10,66	12
Etanolamina (2-aminoetanol)	9,498
Etilamina	10,636
Etilendiamina (1,2-diaminoetano)	6,848	9,928
Fenilalanina	2,20	9,31
Fluoruro de hidrógeno	3,17
Glicina (Ácido aminoacético)	2,350	9,778
Glutamina	2,17	9,01
Guanidina	(13,54)**
Resorcinol (1,3-dihidroxibenceno)	9,30	11,06
() Se considera más estable (20 ºC)	()** Se considera más estable (27 °C)	()* Se considera más a estable (30 °C)

Nota: La primera disociacón del ácido sulfúrico es completa, por eso da error (E).

• Se le considera como pK_w