En resumen, la constante dieléctrica [matemática] \ epsilon [/ matemática] (también conocida como permitividad relativa) influye fuertemente en las interacciones electrostáticas de largo alcance. Recordemos que la constante de la Ley de Coulomb es inversamente proporcional a ella:
[matemáticas] k_e = \ frac {1} {4 \ pi \ epsilon \ epsilon_0} [/ matemáticas]
Por otro lado, [math] pK_a [/ math] está relacionado con la energía libre de disociación prótica:
- ¿Cómo puede ocurrir la hibridación sp2d?
- ¿Quién fabrica drogas exactamente como MDMA y cocaína?
- ¿Qué compuesto se forma cuando el calcio reacciona con el carbono y el oxígeno?
- ¿Las olas son causadas por ellos mismos o, de no ser así, podrían detenerse y el agua seguirá en el océano?
- ¿Para qué se usa el lantano?
[matemáticas] HA \ Leftarrow \ Rightarrow H ^ + + A ^ – [/ math]
Una parte de esta energía libre es la energía de separación electrostática de los iones positivos y negativos, es decir, los productos de disociación. Cuanto más alto es, más difícil se vuelve la disociación. Ahora es fácil entender por qué mayor [matemáticas] \ epsilon [/ matemáticas] hace que la disociación sea más fácil.
Ya en 1938, Kirkwood y Westheimer (La influencia electrostática de los sustituyentes en las constantes de disociación de ácidos orgánicos. I) utilizaron la observación anterior para predecir con éxito los cambios [matemáticos] pK_a [/ matemáticos] de los diácidos orgánicos. Por ejemplo:
[matemáticas] \ Delta pK_a = \ frac {q_1 q_2} {ln (10) k T \ epsilon r} [/ matemáticas]
describe la influencia de un sustituyente con carga eléctrica [matemática] q_2 [/ matemática] sobre un centro de disociación con carga eléctrica [matemática] q_1 [/ matemática] a una distancia r. Observe el papel prominente de la constante dieléctrica. (El “kT” es el factor de temperatura de Boltzmann).
Sin embargo, esta no es toda la historia. La reacción representada arriba es solo para una disociación _ ácida genérica. La [matemática] pK_a [/ matemática] de la disociación _basic_:
[matemáticas] [HB] ^ + \ Leftarrow \ Rightarrow H ^ + + B [/ math]
en solo débilmente afectado por la constante dieléctrica. Es fácil ver por qué: la carga eléctrica neta en el lado izquierdo es la misma que la carga neta en el lado derecho.
