Nella formulazione Bronsted-Lowry di acidi e basi, 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 come base e produce un acido coniugato. Dividendo le concentrazioni di acido coniugato e base, per le concentrazioni dei composti originali si ottiene la costante di equivalenza K _{eq, che misura la forza dell'acido originale. I chimici fanno riferimento a K eq come il valore Ka della reazione quando il solvente è acqua. Questo numero può variare di molti ordini di grandezza, quindi per facilitare 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 nell'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 della reazione. A seconda delle capacità relative di HA di donare protoni e A - di accettarli, la reazione può anche procedere nella direzione opposta fino a raggiungere 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 lasciano fuori dall'equazione.}}

Ka \u003d [H _{3O ^{+] [A -] /[HA]
Conversione in pKa}}

I valori di Ka possono essere molto grandi o molto piccoli. Ad esempio, il valore Ka per acido cloridrico (HCl) è circa 10 ^{7, mentre il valore Ka per 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 di pKa come:}

pKa \u003d -log Ka

Secondo questa definizione, il valore di pKa per l'acido cloridrico è -log 10 ^{7 \u003d -7, mentre il pKa per l'acido ascorbico è -log (1.6 x 10 -12) \u003d 11.80. Come è evidente, minore è il numero di pKa, più forte è l'acido.
Trovare i logaritmi}

Un logaritmo è sostanzialmente l'opposto di un esponente. Se abbiamo un'espressione come log _{10x \u003d y, possiamo trovare x portando l'esponente alla base 10 di entrambi i lati: 10 ^{log x \u003d 10 y. Per definizione, 10 logx \u003d x, quindi l'espressione diventa x \u003d 10 y. Il valore pKa è un logaritmo negativo, il che significa che quando l'equazione -log x \u003d y è invertita, x è uguale a un esponente negativo 10 -y, che è un piccolo numero se y è grande e un numero grande se y è piccolo.}}

In pratica, trovare i logaritmi può essere complicato, quindi la maggior parte degli scienziati usa tabelle di logaritmi o un calcolatore scientifico. Per trovare un logaritmo in base 10 su un calcolatore scientifico, inserisci il valore del logaritmo e tocca il tasto "log _10".