¿Por qué un ácido no puede tener una [matemática] K_a [/ matemática] cercana al infinito?

No existe tal cosa como “casi infinito”. O es infinito o no lo es. Los ácidos que llamamos “ácidos fuertes” (por ejemplo, ácido clorhídrico) tienen valores muy grandes [matemáticos] K_a [/ matemáticos] que son difíciles de medir directamente. Pero ningún ácido puede tener una [matemática] K_a [/ matemática] infinita.

[math] K_a [/ math] es simplemente una constante de equilibrio ordinaria, y las constantes de equilibrio obedecen la ley [math] \ Delta G = -RT \ log K [/ math]. Una reacción solo podría tener una constante de equilibrio infinito si el cambio de energía libre molar para esa reacción fuera menos infinito. Eso no es posible.

También podemos ver por qué esto sería a partir de los primeros principios. Las leyes de la física que rigen las reacciones químicas son reversibles en el tiempo. Si el enlace en HA puede romperse para dar H + y A-, e imagina que el proceso se invierte en el tiempo, de modo que H + y A- vuelan uno hacia el otro con la energía correcta, entonces pueden recombinarse para dar HA con el misma probabilidad Entonces, una vez que tenga suficientes iones H + y A-, algunos de ellos se recombinarán para dar HA. Claro, las moléculas de HA pueden romperse rápidamente, pero también se formarán otras. En el mejor de los casos, la cantidad de HA presente en cualquier momento podría limitarse a una pequeña fracción de la cantidad de H + y A- presente, si la disociación es muy favorable desde el punto de vista energético. Pero nunca puedes mantenerlo a cero.