Teorías ácido-base e hidrólisis

a) Reacción del ácido cloroso con el agua.

El ácido cede un protón al agua, que actúa como base:$$\text{HClO}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{ClO}_2^- + \text{H}_3\text{O}^+$$$$K_a = \frac{[\text{ClO}_2^-]\,[\text{H}_3\text{O}^+]}{[\text{HClO}_2]} = 1{,}1\cdot 10^{-2}$$Los pares conjugados que intervienen son $\text{HClO}_2/\text{ClO}_2^-$ y $\text{H}_3\text{O}^+/\text{H}_2\text{O}$. La doble flecha es obligatoria: al ser un ácido débil, la disociación es parcial.

b) Reacción de la base conjugada con el agua.

La base conjugada es el ion clorito, $\text{ClO}_2^-$, que capta un protón del agua; ahora es el agua la que actúa como ácido:$$\text{ClO}_2^- + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{HClO}_2 + \text{OH}^-$$$$K_b = \frac{[\text{HClO}_2]\,[\text{OH}^-]}{[\text{ClO}_2^-]}$$Este proceso es la hidrólisis del anión, y es lo que hace que una disolución de clorito de sodio, por ejemplo, resulte ligeramente básica.

c) Valor de la constante de basicidad.

Multiplicando las dos expresiones anteriores, las concentraciones de $\text{HClO}_2$ y $\text{ClO}_2^-$ se cancelan:$$K_a \cdot K_b = [\text{H}_3\text{O}^+][\text{OH}^-] = K_w = 10^{-14}$$$$K_b = \frac{K_w}{K_a} = \frac{10^{-14}}{1{,}1\cdot 10^{-2}} = \mathbf{9{,}1\cdot 10^{-13}}$$Un valor diminuto: el clorito es una base muy débil, coherente con que el ácido cloroso sea, dentro de los débiles, uno de los más fuertes ($K_a \sim 10^{-2}$).