Quando citano la forza di un acido, i chimici spesso usano la costante di dissociazione, Ka, ma questo numero può variare di diversi ordini di grandezza da un acido all'altro. Per creare un numero più gestibile, i chimici definiscono il valore pKa come logaritmo negativo del valore Ka: pKa \u003d -log Ka. Se conosci già il valore di pKa per un acido e hai bisogno del valore Ka, lo trovi prendendo l'antilog. In pratica, ciò significa elevare entrambi i lati dell'uguaglianza agli esponenti di 10.
Definizione di Ka

Nella formulazione Bronsted-Lowry di acidi in soluzione, l'acido dona un protone e la soluzione accetta uno. La soluzione diventa una contenente una base coniugata - che è il prodotto dell'acido che ha perso un protone - e un acido coniugato. Teoricamente, questa reazione può avvenire in entrambe le direzioni. Quando il solvente è acqua, questo è scritto come:

HA + H _{2O <\u003d\u003d> H 3O ^{+ + A -}}

È possibile determinare questa forza dell'acido originale dividendo le concentrazioni dell'acido coniugato e della base per le concentrazioni dell'acido e della base originali. Quando il solvente è acqua, viene lasciato fuori dall'equazione. Questa operazione fornisce la costante di dissociazione Ka:

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

Quando Ka è grande, significa che gli ioni coniugati non sono abbastanza forti da spostare la reazione nella direzione opposta, il che indica un acido forte.
pKa semplifica le cose

La costante di dissociazione per un acido forte può essere alta quanto 10 ^{7, mentre per un acido debole può arrivare fino a 10 -12. Per creare un numero più gestibile, i chimici hanno creato il valore pKa:}

pKa \u003d -log Ka

Un acido forte con una costante di dissociazione di 10 ^{7 ha un pKa di -7, mentre un acido debole con una costante di dissociazione di 10 -12 ha una pKa di 12. Oltre ad essere più facile da lavorare, i valori di pKa hanno una relazione inversa con la forza acida. In altre parole, un pKa basso indica un acido forte e viceversa.
Conversione da pKa in Ka}

In alcune tabelle, potresti trovare il valore di pKa elencato, ma potresti aver bisogno del valore di Ka da collegare nelle tue equazioni. L'operazione matematica che esegui è Ka \u003d antilog (-pKa). Risolvete aumentando entrambe le parti della relazione originale con poteri di 10 per ottenere:

Ka \u003d 10 ^(-pKa)

Quando pKa è un numero intero, come - 7, questa operazione è facile da eseguire, ma quando contiene una frazione, come 7.5, potrebbe essere necessario cercare il valore in una tabella. Puoi anche trovarlo su una calcolatrice scientifica inserendo il numero e premendo il tasto esponente, che assomiglia a un cappello (^) o è indicato con 10 ^{x. Ricorda che pKa è espresso come un logaritmo comune (base 10) e non come un logaritmo naturale (base e), quindi vuoi trovare una tabella o selezionare una funzione sulla tua calcolatrice che porta il numero a una potenza di 10 anziché a potere di e.}