酸度系数

在化学中，酸解离常数（也称为酸度常数或酸电离常数；表示为 K a {\displaystyle K_{a}} ）是溶液中酸强度的定量量度。

在酸碱反应中称为解离。 化学物质 HA 是一种酸，它分解成 A-、酸的共轭碱和氢离子 H+。 当系统组分的浓度不会随时间变化时，系统被认为处于平衡状态，因为正向和反向反应都以相同的速率发生。

其中方括号中的数量代表平衡时物种的浓度。

酸的酸解离常数是解离反应的潜在热力学的直接结果； pKa 值与反应的标准吉布斯自由能变化成正比。 pKa的值随温度变化，可以根据勒夏特列原理定性理解：当反应为吸热时，随着温度升高，Ka升高，pKa降低； 放热反应则相反。

pKa 的值在许多方面还取决于酸的分子结构。 例如，Pauling 提出了两个规则：一个用于多元酸的连续 pKa（参见下面的多元酸），一个用于根据 =O 和 −OH 基团的数量估计含氧酸的 pKa（参见下面影响 pKa 值的因素） . 影响酸解离常数大小的其他结构因素包括感应效应、介观效应和氢键。 Hammett 型方程经常用于估计 pKa。

只有已知 pKa 值，才能了解酸和碱在溶液中的定量行为。 特别是，当已知所有酸和碱的分析浓度和 pKa 值时，可以预测溶液的 pH 值； 相反，当 pH 已知时，可以计算溶液中酸和碱的平衡浓度。 这些计算在化学、生物学、医学和地质学的许多不同领域都有应用。 例如，许多用于药物治疗的化合物是弱酸或弱碱，pKa 值的知识以及辛醇-水分配系数可用于估计化合物进入血流的程度。 酸度系数在水生化学和化学海洋学中也是必不可少的，其中水的酸度起着基础性作用。 在活生物体中，酸碱稳态和酶动力学取决于细胞和体内存在的许多酸和碱的 pKa 值。 在化学中，pKa 值的知识对于缓冲溶液的制备是必要的，也是定量理解酸或碱与金属离子之间相互作用形成络合物的先决条件。 在实验上，pKa 值可以通过电位 (pH) 滴定来确定，但是对于小于约 2 或大于约 11 的 pKa 值，由于 pH 测量的实际困难，可能需要分光光度法或 NMR 测量。

根据 Arrhenius 最初的分子定义，酸是一种在水溶液中离解并释放出氢离子 H+（质子）的物质

这种解离反应的平衡常数称为解离常数。 释放的质子与水分子结合生成水合氢（或氧鎓）离子 H_{3O+（溶液中不存在裸质子），因此 Arrhenius 后来提出解离应该 写成酸碱反应：}

Brønsted 和 Lowry 将此进一步概括为质子交换反应：

酸 + 碱 ↽ − − ⇀ 共轭碱 + 共轭酸

{\text{ 共轭碱}}+{\text{共轭酸}}}

酸失去质子，留下共轭碱； 质子转移到碱基上，形成共轭酸。 对于酸性 HA 的水溶液，碱是水； 共轭碱是A-，共轭酸是水合氢离子。