Nella formulazione di acidi e basi Bronsted-Lowry, un acido è un composto che rilascia un protone in soluzione, mentre una base è un composto che accetta un protone. Quando un acido Bronsted si dissolve in un solvente, produce una base coniugata, mentre allo stesso tempo il solvente agisce da base e produce un acido coniugato. Dividendo le concentrazioni di acido coniugato e base, dalle concentrazioni dei composti originali si produce la costante di equivalenza K _{eq, che è una misura di quanto sia forte l'acido originale. I chimici si riferiscono a K eq come valore Ka della reazione quando il solvente è acqua. Questo numero può variare di molti ordini di grandezza, quindi per semplificare i calcoli, i chimici di solito usano il numero pKa, che è il logaritmo negativo del valore Ka.}

Ka è la forza di un acido in acqua

Quando un acido generico (HA) si dissolve in acqua, dona un protone e il prodotto della reazione è costituito da H _{3O ^{+ e A -, che è la base coniugata di la reazione. A seconda delle capacità relative dell'HA di donare protoni e A - per accettarle, la reazione può anche procedere nella direzione opposta fino a quando non si raggiunge un equilibrio.}}

I chimici determinano la forza di un acido ( Ka) misurando le concentrazioni di HA, H _{30 ^{+ e A - all'equilibrio e dividendo le concentrazioni dei prodotti per la concentrazione dell'acido originale. Poiché la concentrazione di acqua è una costante, la lascia fuori dall'equazione.}}

Ka = [H _{3O ^{+] [A -] /[HA]}}

Conversione in pKa

I valori Ka possono essere molto grandi o molto piccoli. Ad esempio, il valore Ka dell'acido cloridrico (HCl) è di circa 10 ^{7, mentre il valore Ka dell'acido ascorbico (vitamina C) è 1,6 X 10 -12. Lavorare con tali numeri è scomodo, quindi per semplificare le cose, i chimici hanno definito il numero pKa come:}

pKa = -log Ka

Secondo questa definizione, il valore pKa dell'acido cloridrico è -log 10 ^{7 = -7, mentre il pKa per l'acido ascorbico è -log (1,6 x 10 -12) = 11,80. Come è evidente, più piccolo è il numero di pKa, più forte è l'acido.}

Trovare i logaritmi

Un logaritmo è fondamentalmente l'opposto di un esponente. Se abbiamo un'espressione come log _{10x = y, possiamo trovare x prendendo l'esponente alla base 10 di entrambi i lati: 10 ^{log x = 10 y. Per definizione, 10 logx = x, quindi l'espressione diventa x = 10 y. Il valore pKa è un logaritmo negativo, il che significa che quando l'equazione -log x = y è invertita, x è uguale a un esponente negativo 10 -y, che è un numero piccolo se y è grande e un numero grande se y è piccolo.}}

In pratica, trovare i logaritmi può essere complicato, quindi molti scienziati usano tabelle di logaritmi o un calcolatore scientifico. Per trovare un logaritmo di base 10 su una calcolatrice scientifica, immettere il valore del logaritmo e toccare la chiave "log _10".