Constante de disociación de ácido

Equilibrio ácido-base redirixe aquí. Para este equilibrio en fisioloxía ver Homeostase ácido-base.
pKa redirixe aquí. Para outros usos ver PKA (homónimos).

En química, unha constante de disociación de ácido (ou ácida), tamén coñecida como constante de acidez ou constante de ionización de ácido (ou ácida), denotada como , é unha medida cuantitativa da forza dun ácido en solución. É a constante de equilibrio da reacción química
HA <=> A^- + H^+
coñecida como disociación no contexto das reaccións ácido-base. A especie química HA é un ácido que se disocia en , chamada a base conxugada do ácido, e un ión hidróxeno, . O sistema dise que está en equilibrio químico cando as concentracións dos seus compoñentes non cambian co tempo, porque tanto a reacción cara a diante coma a inversa están ocorrendo á mesma velocidade.

A constante de disociación defínese como
 ou pola súa forma logarítmica

onde as cantidades entre corchetes representan as concentracións molares das especies no equilibrio. Por exemplo, nun ácido débil hipotético que teña unha Ka = 10−5, o valor de log Ka é o expoñente (−5), dando un pKa = 5. Para o ácido acético, Ka = 1,8 x 10−5, de modo que pKa é 4,7. Unha maior Ka corresponde a un ácido máis forte (un ácido que está máis disociado no equilibrio). A forma pKa utilízase moi a miúdo porque proporciona unha escala logarítmica conveniente, na que un pKa máis baixo corresponde cun ácido máis forte.

 Fundamentos teóricos 
Esta constante de disociación para un ácido é unha consecuencia directa da termodinámica subxacente da reacción da disociación; o valor do pKa é directamente proporcional ao cambio de enerxía libre de Gibbs estándar para a reacción. O valor do pKa cambia coa temperatura e pode comprenderse cuantitativamente baseándose no principio de Le Chatelier: cando a reacción é endotérmica, Ka increméntase e pKa decrece co aumento da temperatura; o oposto ocorre en reaccións  exotérmicas.

O valor do pKa tamén depende da estrutura molecular do ácido de moitas maneiras. Por exemplo, Linus Pauling propuxo dúas regras: unha para o pKa sucesivo de ácidos polipróticos (ver Ácidos polipróticos máis abaixo), e outra para estimar o pKa de oxiácidos baseada no número de grupos =O e −OH (ver Factores que afectan aos valores de pKa máis abaixo). Outros factores estruturais que inflúen na magnitude da constante de disociación de ácido inclúe efectos indutivos, efectos mesoméricos, e enlaces de hidróxeno. Frecuentemente aplicáronse ecuacións de tipo Hammett para a estimación do pKa.

O comportamento cuantitativo de ácidos e bases en solución pode comprenderse só se se coñecen os seus valores de pKa. En concreto, o pH dunha solución pode predicirse cando se coñecen a concentración analítica e os valores de pKa de todos os ácidos e bases; inversamente, é posible calcular a concentración de equilibrio dos ácidos e bases en solución cando se coñece o pH. Estes cálculos teñen aplicacións en moitas áreas da química, bioloxía, medicina e xeoloxía. Por exemplo, moitos compostos usados para a medicación son ácidos ou bases febles, e o coñecemento dos valores de pKa, xunto co coeficiente de partición octanol-auga, poden usarse para estimar o grao en que o composto entra na circulación sanguínea. As constantes de disociación de ácido son tamén esenciais en química acuática e oceanografía química, onde a acidez da auga xoga un papel fundamental. Nos organismos vivos, a homeostase ácido-base e a cinética encimática dependen dos valores de pKa dos moitos ácidos e bases presentes na célula e no corpo. En química, cómpre coñecer os valores de pKa para a preparación de solucións tampón e é tamén un requisito para a comprensión cuantitativa da interacción entre ácidos ou bases e ións metálicos para formar complexos. Experimentalmente, poden determinarse os valores de pKa por titulación potenciométrica (pH), pero para os valores de pKa menores de aproximadamente 2 ou de máis de 11, poden ser necesarias as medidas espectrofotométricas ou de RMN debido a dificultades prácticas coas medicións do pH.

 Definicións 
De acordo con definición molecular orixinal de Arrhenius, un ácido é unha substancia que se disocia en solución acuosa, liberando un ión hidróxeno  (un protón): Chapter 6: Acid–Base and Donor–Acceptor Chemistry
 HA <=> A- + H+

miniatura|upright=1.5|alt=O ácido acético, , está composto por un grupo metilo, , enlazado quimicamente a un grupo carboxilato, COOH. O grupo carboxilato pode perder un protón e doalo a unha molécula de auga, , deixando un anión acetato  e creando un catión hidronio . Esta é unha reacción de equilibrio, así que o proceso inverso pode tamén ter lugar.|O ácido acético, un ácido débil, doa un protón (ión hidróxeno, salientado en verde) á auga nunha reacción de equilibrio para dar lugar aos ións acetato e hidronio. En vermello: oxíxeno, en negro: carbono, en branco: hidróxeno.
A constante de equilibrio para esta reacción de disociación é a constante de disociación. O protón liberado combínase cunha molécula de auga para dar lugar a un ión hidronio (ou oxonio)  (os protóns espidos non existen en solución), e así Arrhenius propuxo posteriormente que a disociación debería escribise como unha reacción ácido-base:
HA + H2O <=> A- + H3O+

Brønsted e Lowry xeneralizaron isto para unha reacción de intercambio dun protón: Inclúe a discusión de moitos ácidos de Brønsted orgánicos. Chapter 5: Acids and Bases Capítulo 6: Acids, Bases and Ions in Aqueous Solution


O ácido perde un protón, deixando unha base conxugada; o protón transfírese á base, creando un ácido conxugado. Para as solucións acuosas dun ácido HA, a base é auga; a base conxugada é  e o ácido conxugado é o ión hidronio. A definición de Brønsted–Lowry aplícase a outros solventes, como o dimetilsulfóxido: o solvente S actúa como base, aceptando un protón e formando o ácido conxugado .
HA + S <=> A- + SH+

En química de solucións, é común usar  como abreviación do ión hidróxeno solvatado, se importar cal sexa o solvente. En solución acuosa  denota un ión hidronio solvatado en lugar dun protón.

A designación dun ácido ou base como "conxugado" depende do contexto. O ácido conxugado  dunha base B disóciase de acordo con
BH+ + OH- <=> B + H2O

o cal é o inverso do equilibrio

O ión hidróxido , unha base ben coñecida, está aquí actuando como base conxugada da auga ácida. Os ácidos e bases son así considerados simplemente doantes e aceptores de protóns, respectivamente.

Unha definición máis ampla de disociación dun ácido inclúe a hidrólise, na cal os protóns se producen pola escisión de moléculas de auga. Por exemplo, o ácido bórico () produce  como se fose un doante de protóns, pero confirmouse por espectroscopia Raman que isto se debe ao equilibrio da hidrólise:
B(OH)3 + 2 H2O <=> B(OH)4- + H3O+

De xeito similar, a hidrólise de ións metálicos causa que ións como  se comporten como ácidos débiles: Sección 9.1 "Acidity of Solvated Cations" lists many pKa values.
 [Al(H2O)6]^3+ + H2O <=> [Al(H2O)5(OH)]^2+ + H3O+

Segundo a definición orixinal de Lewis, un ácido é unha substancia que acepta un par de electróns para formar un enlace covalente coordinado. p.698

 Constante de equilibrio 
Unha constante de disociación de ácido é un exemplo particular dunha constante de equilibrio. A disociación dun ácido monoprótico, HA, en solución diluída pode escribirse como
 HA <=> A- + H+

A constante de equilibrio termodinámico  pode definirse como Capítulo 2: Activity and Concentration Quotients pp 5-10

onde  representa a actividade no equilibrio, da especie química X.  é adimensional porque a actividade non ten dimensións. As actividades dos produtos de disociación están situadas no numerador, as actividades dos reactivos son situadas no denominador. Ver coeficiente de actividade para ver como se obtén esta expresión.

miniatura|200px|Variación de pKa de ácido acético coa forza iónica.

Como a actividade é o produto da concentración e o coeficiente de actividade (γ), a definición podería escribirse

onde  representa a concentración de HA e  é un cociente de coeficientes de actividade.

Para evitar as complicacións debidas ao uso de actividades, determínanse as constantes de disociación, cando é posible, nun medio de alta forza iónica, é dicir, en condicións nas cales  pode asumirse que son sempre constantes. Por exemplo, o medio podería ser unha solución de 0,1 molar (M) de nitrato de sodio ou 3 M de perclorato de potasio. Con esta suposición obtense 

Nótese, porén, que todos os valores de constantes de disociación publicados refírense ao medio iónico específico usado na súa determinación e que os valores diferentes obtéñense con condicións distintas, como se mostra para o ácido acético na ilustración de arriba. Cando se publican constantes que se refiren a unha forza iónica distinta da requirida para unha determinada aplicación, poden axustarse por medio da teoría de ións específicos e outras teorías.

 Constantes acumulativas e paso a paso 

Unha constante de equilibrio acumulativo, denotada por  está relacionada co produto de constantes paso a paso, denotadas por  Para un ácido dibásico a relación entre as constantes paso a paso e as globais é a seguinte:
H2A <=> A^2- + 2H+

Repárese que no contexto da formación de complexos metal-ligando, as constantes de equilibrio para a formación de complexos metálicos defínense xeralmente como constantes de asociación. Nese caso, as constantes de equilibrio para a protonación de ligandos tamén se definen como constantes de asociación. A cifra das constantes de asociación é a inversa da das constantes de disociación; neste exemplo 

 Constantes de asociación e disociación 
Cando se expoñen as propiedades dos ácidos é habitual especificar as constantes de equilibio como constantes de disociación de ácido, denotadas como Ka, con valores núméricos dados ao símbolo pKa.

Por outra parte, para as bases utilízanse as constantes de asociación. 

Porén, os programas informáticos de propósito xeral que se usan para obter os valores das constantes de equilibrio a partir dos datos experimentais usan as constantes de asociación tanto para ácidos coma para bases. Como as constantes de estabilidade para un complexo metal-ligando sempre se especifican como constantes de asociación, a protonación de ligandos debe tamén especificarse como unha reacción de asociación. As definicións mostran que o valor dunha constante de disociación de ácido é o recíproco do valor da correspondente constante de asociación:




Notas
 Para un determinado ácido ou base en auga, , a constante de autoionización da auga.
 A constante de asociación para a formación dun complexo supramolecular pode denotarse como Ka; en tales casos "a" indica "asociación", non "ácido".
 Para ácidos polipróticos, a numeración das constantes de asociación paso a paso é a inversa da das constantes de disociación. Por exemplo, para o ácido fosfórico (ver máis detalles na sección Ácidos polipróticos de máis abaixo):

 Dependencia da temperatura 
Todas as constantes de equilibrio varían coa temperatura segundo a ecuación de Van't Hoff Sección 7.4: The Response of Equilibria to Temperature

 é a constante dos gases ideais e  é a temperatura absoluta. Así, para reaccións exotérmicas, o cambio de entalpía estándar, , é negativo e K diminúe coa temperatura. Para reaccións endotérmicas  é positiva e K increméntase coa temperatura.

O cambio de entalpía estándar para unha reacción é función da temperatura, de acordo coa lei da termoquímica de Kirchhoff:

onde  é o cambio de capacidade calorífica  a presión constante. Na práctica  pode tomarse como constante nun pequeno intervalo de temperaturas.

 Dimensionalidade 

Na ecuación

Ka parece ter dimensións de concentración. Porén, como , a constante de equilibrio, , non pode ter unha dimensión física. Este aparente paradoxo pode resolverse de varios xeitos. 
 Asumir que o cociente dos coeficientes de actividade ten un valor numérico de 1 para que  teña o mesmo valor numérico que a constante de equilibrio termodinámico .
 Expresar todos os valores de concentracións como a razón c/c0, onde c0 é a concentración nun estado estándar hipotético, cun valor numérico de 1, por definición. 
 Expresar as concentracións na escala da fracción molar. Como a fracción molar non ten dimensións, o cociente das concentracións será, por definición, un simple número.

Os procedementos (1) e (2) dan valores numéricos idénticos para unha constante de equilibrio. Ademais, como a concentración  é simplemente proporcional á fracción molar  e á densidade :

e como a masa molar  é unha constante en solucións diluídas, un valor de constante de equilibrio determinado usando (3) será simplemente proporcional aos valores obtidos con (1) e (2).

É práctica común en bioquímica citar un valor cunha dimensión como, por exemplo, "Ka = 30 mM" para indicar a escala, milimolar (mM) ou micromolar (μM) dos valores de concentración usados para o seu cálculo.

 Ácidos e bases fortes 
Un ácido clasifícase como "forte" cando a concentración das súas especies non disociadas é demasiado baixa para medila. Todo ácido acuoso cun valor de pKa de menos de 0 está case completamente desprotonado e considérase un ácido forte. Sec. 5.1c Strong and weak acids and bases Todos eses ácidos transfiren os seus protóns á auga e forman a especie de catión solvente (H3O+ en solución acuosa) de maneira que todos teñen esencialmente a mesma acidez, un fenómeno coñecido como nivelación de solvente. Sec. 5.2 Solvent leveling Dise que están completamente disociados en solución acuosa porque a cantidade de ácido non disociado, en equilibrio cos produtos de disociación, está por debaixo do límite de deteción. Igualmente, toda base acuosa cunha constante de asociación pKb menor de aproximadamente 0, correspondente a un pKa maior de aproximadamente 14, é nivelada a OH− e considérase unha base forte.

O ácido nítrico, cun valor de pK de aproximadamente −1,7, compórtase como un ácido forte en solucións acuosas cun pH maior de 1. A valores de pH menores compórtase como ácido débil.

Os valores de pKa para ácidos fortes estimáronse por medios teóricos. Por exemplo, o valor de pKa do HCl acuoso estimouse en −9,3.

 Ácidos monopróticos 
miniatura|200px|right|Variación da % de formación de ácido monoprótico, AH, e a súa base conxugada, A−, coa diferenza entre o pH e o pKa do ácido.

Despois de reordenar a expresión que define Ka, e poñer , obtense

Esta é a ecuación de Henderson–Hasselbalch, da cal se poden tirar as seguintes conclusións.
 Cando a reacción está a media neutralización a razón ; xa que , o pH a media neutralización é numericamente igual ao pKa. Inversamente, cando , a concentración de HA é igual á concentración de A−.
 A rexión tampón esténdese nun intervalo de pKa ± 2. O tamponamento é débil fóra do rango de pKa ± 1. A pH ≤ pKa − 2 a substancia dise que está completamente protonada e a pH ≥ pKa + 2 está completamente disociada (desprotonada).
 Se coñecemos o pH, pode calcularse a razón. Esta razón é independente da concentración analítica do ácido.

En auga os valores medibles de pKa van desde −2 para ácidos fortes a 12 para ácidos moi febles (ou bases fortes).

Unha solución tampón dun pH desexado pode prepararse como unha mestura dun ácido débil e a súa base conxugada. Na práctica, a mestura pode crearse disolvendo o ácido en auga e engadindo a cantidade necesaria de ácido ou base fortes. Cando se coñecen o pKa e a concentración analítica dun ácido, o grao de disociación e o pH dunha solución dun ácido monoprótico pode calcularse doadamente usando unha táboa que indique as cantidades iniciais, no cambio e no equilibrio.

 Ácidos polipróticos 

miniatura|200px|Especiación do ácido fosfórico.

Un ácido poliprótico é un composto que pode perder máis dun protón. As constantes de disociación paso a paso son definidas pola perda dun só protón. A constante para a disociación do primeiro protón pode denotarse como Ka1 e as constantes para a disociación de protóns sucesivos como Ka2, etc. O ácido fosfórico () é un exemplo de ácido poliprótico, xa que pode perder tres protóns.
{| class="wikitable"
! Equilibrio
! Definición e valor de pKOs valores son para 25°C de temperatura e forza iónica 0 – 
|-
| H3PO4 <=> H2PO4- + H+
| 
|-
| H2PO4- <=> HPO4^2- + H+
| 
|-
| HPO4^2- <=> PO4^3- + H+
| 
|}

Cando a diferenza entre valores sucesivos de pK é de catro ou máis, como neste exemplo, cada especie pode considerarse un ácido propiamente dito; De feito, poden cristalizarse sales de  dunha solución axustando o pH a 5,5 e sales de  axustando o pH a 10. O diagrama de distribución de especies mostra que as concentracións dos dous ións son as máximas a pH 5,5 e 10, respectivamente.

miniatura|200 px|Porcentaxe de formación de especies calculada co programa HySS para unha solución de ácido cítrico 10 milimolar. pKa1 = 3,13, pKa2 = 4,76, pKa3 = 6,40.

Cando a diferenza entre valores sucesivos de pK é de menos de catro, hai un solapamento entre o intervalo de pH de existencia da especie en equilibrio. Canto máis pequena é a diferenza, maior é o solapamento. Móstrase á dereita o caso do ácido cítrico; as solucións de ácido cítrico tamponízanse no intervalo de pH de 2,5 a 7,5.

Segundo a primeira regra de Pauling, os sucesivos valores de pK dun ácido dado increméntanse . Para oxiácidos con máis dun hidróxeno ionizable no mesmo átomo, os valores de pKa adoitan aumentar en aproximadamente 5 unidades por cada protón retirado, como no exemplo do ácido fosfórico de máis arriba.

Pode verse na táboa de arriba que o segundo protón se desprende dunha especie cargada negativamente. Como o protón porta unha carga positiva será necesario un traballo extra para retiralo, o cal explica por que o pKa2 é maior que o pKa1. O pKa3 é maior que o pKa2 porque hai máis separación de carga. Cando se atopa unha excepción á regra de  Pauling, isto indica que está ocorrendo tamén un cambio importante na estrutura. No caso de (aq), o vanadio é octaédrico con coodinación 6, mentres que o ácido vanádico é tetraédrico con coordinación 4. Isto significa que se liberan catro "partículas" na primeira disociación, pero soamente se liberan dúas "partículas" nas outras dúas disociacións, o que ten como resultado unha contribución moita maior de entropía ao cambio de enerxía libre de Gibbs estándar para a primeira reacción que para as outras.
{| class="wikitable"
! Equilibrio
! pKa
|-
| [VO2(H2O)4]+ <=> H3VO4 + H+ + 2H2O
|
|-
| H3VO4 <=> H2VO4- + H+
|
|-
| H2VO4- <=> HVO4^2- + H+
| 
|-
| HVO4^2- <=> VO4^3- + H+
| 
|}

 Punto isoeléctrico 

Para substancias en solucióon, o punto isoeléctrico (pI) defínese como o pH ao cal a suma, ponderada polo valor da carga, de concentracións de especies cargadas positivamente é igual á suma ponderada das caoncentracións das especies cargadas negativamente. No caso en que haxa unha especie de cada tipo, o punto isoeléctrico pode obterse directamente dos valores de pK. Tomenos o exemplo da glicina, definida como AH. Hai dous equilibrios de disociación que hai que considerar.
 AH2+ <=> AH~+ H+ \qquad [AH][H+] = \mathit{K}_1 [AH2+]
 AH <=> A^-~+H+ \qquad [A^- ][H+] = \mathit{K}_2 [AH]

Substituímos a expresión para [AH] da segunda ecuación na primeira ecuación
 [A^- ][H+]^2 = \mathit{K}_1 \mathit{K}_2 [AH2+]

No punto isoeléctrico a concentración de especies cargadas positivamente, , é igual á concentración de especies cargadas negativamente, , así que


Polo tanto, tomando cologaritmos, o pH vén dado por


Os valores de pI para aminoácidos están listados no artigo aminoácido proteinoxénico. Cando máis de dúas especies cargadas están en equilibrio entre si pode ser necesario o cálculo para a especiación completa.

 Bases e basicidade 
A constante de equilibrio Kb para unha base defínese normalmente como a constante de  asociación para a protonación da base, B, para formar o ácido conxugado, .
 B + H2O <=> HB+ + OH-

Usando un razoamento similar ao usado antes


Kb está relacionada con Ka do ácido conxugado. En auga, a concentración do ión hidróxido, , está relacionada coa concentración do ión hidróxeno por ; polo tanto,


Substitución da expresión de  na expresión de Kb dá lugar a


Cando Ka, Kb e Kw se determinan nas mesmas condicións de temperatura e forza iónica, obtemos, tomando cologaritmos, que pKb = pKw − pKa. En solucións acuosas a 25 °C, pKw é 13,9965, Sección D–152 de modo que

con suficiente exactitude para a maioría dos propósitos prácticos. Non hai necesidade de definir pKb separadamente de pKa, pero fíxose aquí, xa que a miúdo só se poden atopar valores de pKb na literatura máis vella.

Para un ión metálico hidrolizado, Kb pode tamén definirse a constante de disociación paso a paso



Esta é o recíproco dunha constante de asociación para a formación do complexo.

 A basicidade expresada como constante de disociación do ácido conxugado 

Como a relación pKb = pKw − pKa se mantén só en solucións acuosas (aínda que as relacións análogas se aplican a outros solventes anfóteros), subdisciplinas da química como a química orgánica, que xeralmente tratan con solucións non acuosas, normalmente non usan pKb como medida da basicidade. En troques disto, cando cómpre cuantificar a basicidade cítase o pKa do ácido conxugado, denotado como pKaH. Para a base B e o seu ácido conxugado BH+ en equilibrio, iso defínese como


Un valor máis alto de pKaH corresponde a unha base máis forte. Por exemplo, os valores  5,25 e  10,75 indican que a  (trietilamina) é unha base máis forte que a  (piridina).

 Substancias anfóteras 
Unha substancia anfótera é aquela que actúa como ácido ou base dependendo do pH. A auga (ver máis abaixo) é anfótera. Outro exemplo de molécula anfótera é o ión bicarbonato (), que é a base conxugada da molécula de ácido carbónico () no equilibrio
H2CO3 + H2O <=> HCO3- + H3O+

mais tamén o ácido conxugado do ión carbonato  no (inverso do) equilibrio
HCO3- + OH- <=> CO3^2- + H2O
Os equilibrios do ácido carbónico son importantes para a homeostase ácido-base no corpo humano.

Un aminoácido é tamén anfótero coa complicación engadida de que a molécula neutra está suxeita a un equilibrio ácido-base interno no cal o grupo amino básico atrae e únese ao protón procedente do grupo carboxilo ácido, formando un zwitterión.
 NH2CHRCO2H <=> NH3+CHRCO2-

A pH menor de 5 están protonados tanto o grupo carboxilato coma o amino. A medida que o pH se incrementa, o ácido disociase de acordo con
 NH3+CHRCO2H <=> NH3+CHRCO2- + H+

A pH alto pode ter lugar unha segunda disociación.
 NH3+CHRCO2- <=> NH2CHRCO2- + H+

Por tanto, as moléculas de aminoácidos son anfóteras porque poden estar protonadas ou desprotonadas.

 Autoionización da auga 

A molécula de auga pode gañar ou perder ou protón. Dise que é anfiprótica. O equilibrio de ionización pode escribirse
 H2O <=> OH- + H+

onde en solución acuosa  denota un protón solvatado. Con frecuencia isto escríbese como ión hidronio , pero esta fórmula non é exacta porque en realidade hai solvatación para mais dunha molécula de auga, e especies como ,  e  tamén están presentes.

A constante de equilibrio vén dada por

Con solucións nas cales as concentracións de soluto non son moi altas, a concentración  pode aumirse que é constante, sen importar o(s) soluto(s); esta expresión pode despois ser substituída por

A constante de autoionización da auga Kw, é así só un caso especial dunha constante de disociación de ácido. Unha forma logarítmica análoga a pKa pode tamén definirse como

+ Valores de pKw para a auga pura a varias temperaturas T (°C) 0  5  10  15  20  25  30  35  40  45  50 pKw 14,943  14,734  14,535  14,346  14,167  13,997  13,830  13,680  13,535  13,396  13,262

Estes datos poden ser modelizados por unha parábola con


A partir desta ecuación, pKw = 14 a 24,87 °C. A esa temperatura tanto os ións hidróxeno coma hidróxido teñen unha concentración de 10−7 M.

 Acidez en solucións non acuosas 
Será máis probable que un solvente promova a ionización dunha molécula de ácido disolta nas seguintes circunstancias:
 É un solvente prótico, con capacidade de formar enlaces de hidróxeno.
 Ten un número de doante alto, o que o fai unha base de Lewis forte.
 Ten unha constante dieléctrica alta (permitividade relativa), o que o fai un bo solvente para especies iónicas.
Os valores de pKa de compostos orgánicos adoitan obterse usando os solventes próticos dimetilsulfóxido (DMSO) e acetonitrilo (ACN). Capítulo 8: Acids and Bases

+ Propiedades do solvente a 25 °C Solvente  Número de doante  Constante dieléctrica Acetonitrilo  14  37 Dimetilsulfóxido  30  47 Auga  18  78

O DMSO utilízase amplamente como alternativa á auga porque ten unha constante dieléctrica máis baixa que a auga e é menos polar e por iso pode disolver máis doadamente substancias non polares hidrófobas. Ten un intervalo medible de pKa aproximadamente de 1 a 30. O acetonitrilo é menos básico que o DMSO, de tal xeito que, en xeral, os ácidos son máis débiles e as bases máis fortes neste solvente. Algúns valores de pKa a 25 °C para o acetonitrilo (ACN) e dimetilsulfóxido (DMSO) móstranse na táboa seguinte. Inclúense como comparacións os valores para a auga.

+ Valores de pKa de ácidos HA  A + H  ACN  DMSO  Auga Ácido p-toluenosulfónico  8,5  0,9  Forte 2,4-Dinitrofenol  16,66  5,1  3,9 Ácido benzoico  21,51  11,1  4,2 Ácido acético  23,51  12,6  4,756 Fenol  29,14  18,0  9,99 BH  B + H  ACN  DMSO  Auga Pirrolidina  19,56  10,8  11,4 Trietilamina  18,82  9,0  10,72 Esponxa de Protóns  18,62  7,5  12,1 Piridina  12,53  3,4  5,2 Anilina  10,62  3,6  4,6

A ionización de ácidos é menor nun solvente ácido que en auga. Por exemplo, o cloruro de hidróxeno é un ácido débil cando se disolve en ácido acético. Isto débese a que o ácido acético é unha base moito máis débil que a auga.
 HCl + CH3CO2H <=> Cl- + CH3C(OH)2+


Compárese esta reacción coa que ocorre cando se disolve ácido acético nun solvente máis ácido como o ácido sulfúrico puro: Capítulo 8: Non-Aqueous Media
H2SO4 + CH3CO2H <=> HSO4- + CH3C(OH)2+

miniatura|upright=0.65|Dimerización dun ácido carboxílico.
A improbable especie diol xeminal  é estable nestes ambientes. Para as solucións acuosas a escala de pH é a función de acidez máis conveniente. Propuxéronse outras funcións de acidez para medios non acuosos, a máis salientable é a función de acidez de Hammett, H0, para medios superácidos e a súa versión modificada H− para medios superbásicos.

En solventes apróticos poden formarse oligómeros como o ben coñecido dímero de ácido acético pola formación de enlaces de hidróxeno. Un ácido pode tamén formar enlaces de hidróxeno coa súa base conxugada. Este proceso, chamado homoconxugación, ten o efecto de potenciar a acidez dos ácidos, diminuíndo os seus valores efectivos de pKa, ao estabilizar a base conxugada. A homoconxugación aumenta o poder de doazón de protóns do ácido toluenosulfónico en solución de acetonitrilo multiplicándoo case por 800.

En solucións acuosas non se produce a homoconxugación porque a auga forma enlaces de hidróxeno máis fortes coa base conxugada que co ácido.

 Solventes mixtos 
miniatura|pKa do ácido acético en mesturas dioxano/auga. Datos a 25 °C tomados de Pine et al.

Cando un composto ten unha solubilidade limitada en auga é práctica común (por exemplo, na industria farmacéutica) determinar os valores de pKa nunha mestura solvente como as de auga/dioxano ou auga/metanol, nas cales o composto é máis soluble. No exemplo mostrado á dereita, o valor de pKa elévase rapidamente conforme se incrementa a porcentaxe de dioxano, xa que a constante dieléctrica da mestura está diminuíndo.

Un valor de pKa obtido nun solvente mixto non se pode usar directamente para solucións acuosas. A razón disto é que cando o solvente está no seu estado estándar a súa actividade defínese como un. Por exemplo, o estado estándar da mestura auga:dioxano cunha proporción de mestura de 9:1 é precisamente esa mestura solvente, sen ningún soluto engadido. Para obter o valor de pKa para usar con solucións acuosas, este ten que ser extrapolado á concentración co-solvente cero a partir dos valores obtidos de varias mesturas co-solventes.

Estes feitos quedan escurecidos pola omisión do solvente na expresión que normalmente se usa para definir pKa, pero os valores de pKa obtidos nun solvente mixto dado poden compararse entre si, dando as forzas relativas dos ácidos. O mesmo é certo para os valores de pKa obtidos nun determinado solvente non acuoso como o DMSO.

Non se desenvolveu unha escala universal, independente do solvente, para as constantes de disociación de ácidos, porque non hai ningún xeito de comparar os estados estándar de dous solventes diferentes.

 Factores que afectan os valores de pKa 
A segunda regra de Pauling di que o valor do primeiro pKa para ácidos de fórmula XOm(OH)n depende principalmente do número de grupos oxo m, e é aproximadamente independente do número de grupos hidroxi n e tamén do átomo central X. Os valores aproximados de pKa son 8 para m = 0, 2 para m = 1, −3 para m = 2 e < −10 para m = 3. Alternativamente, propuxéronse varias fórmulas numéricas como pKa = 8 − 5m (coñecida como regra de Bell), pKa = 7 − 5m,Douglas B., McDaniel D.H. and Alexander J.J. Concepts and Models of Inorganic Chemistry (2ª ed. Wiley 1983) p.526  ou pKa = 9 − 7m. A dependencia de m correlaciónase co estado de inonización do átomo central X: canto maior é o seu estado de oxidación máis forte é o oxiácido.

Por exemplo, o pKa para o HClO é 7,2, para o HClO2 é 2,0, para o HClO3 é −1 e para o HClO4 é un ácido forte (). O incremento de acidez ao engadir un grupo oxo débese á estabilización da base conxgada por deslocalización da súa carga negativa nun átomo de oxíxeno adicional. Esta regra pode axudar a asignar estruturas moleculares: por exemplo, o ácido fosfórico, que ten a fórmula molecular H3PO3, ten un pKa de case 2, o que indica que a estrutura é HPO(OH)2, como se pode confirmar por espectroscopia RMN, e non P(OH)3, que sería o que se esperaría se tivese un pKa próximo a 8.

miniatura|300x300px|Valores de pKa para os ácidos acético, cloroacético, dicloroacético e tricloroacético.

Os efectos indutivos e mesoméricos afectan os valores de pKa. Un exemplo simple proporciónao o efecto de substituír átomos de hidróxeno no ácido acético polos máis electronegativos átomos de cloro. O efecto de retirada de electróns do substituínte fai que a ionización sexa máis fácil, así que os valores sucesivos de pKa diminúen na serie 4,7, 2,8, 1,4 e 0,7 cando están presentes na molécula 0, 1, 2 ou 3 átomos de cloro, respectivamente. A ecuación de Hammett proporciona unha expresión xeral para o efecto dos substituíntes. Sección 13-3: Quantitative Correlations of Substituent Effects (Part B) – The Hammett Equation
 log(Ka) = log(K) + ρσ.

Ka é a constante de disociación dun composto substituído, K é a constante de disociación cando o substituínte é hidróxeno, ρ é unha propiedade do composto non substituído e σ ten un valor particular para cada substituínte. O gráfico de log(Ka) contra σ é unha liña recta cuxo corte en Y é log(K) e a pendente é ρ. Este é un exemplo dunha relación de enerxía libre linear, xa que log(Ka) é proporcional ao cambio de enerxía libre estándar. Hammett orixinalmente formulou a relación con datos do ácido benzoico con diferentes substituíntes nas posicións orto- e para-: algúns valores numéricos están na ecuación de Hammett. Este e outros estudos permitiron ordenar os substituíntes de acordo co seu poder de retirada de electróns ou liberación de electróns, e distinguir entre efectos indutivos e mesoméricos.

Os alcohois non se comportan normalmente como ácidos en auga, pero a presenza dun enlace dobre adxacente ao grupo OH pode facer descender substancialmente o pKa polo mecanismo de tautomería ceto-enólica. O ácido ascórbico é un exemplo deste efecto. A dicetona 2,4-pentanodiona (acetilacetona) é tamén un ácido feble debido ao equilibrio ceto–enol. En compostos aromáticos, como o fenol, que ten un OH substituínte, a conxugación co anel aromático en conxunto incrementa moito a estabilidade da forma desprotonada.

Os efectos estruturais poden ser tamén importantes. A diferenza entre o ácido fumárico e o maleico é un exemplo clásico. O ácido fumárico é o ácido (E)-1,4-but-2-enedioico, un isómero  trans, mentres que o ácido maleico é o correspondente isómero cis, é dicir, o ácido (Z)-1,4-but-2-enedioico (ver isomería cis-trans). O ácido fumárico ten valores de pKa de aproximadamente 3,0 e 4,5. En contraste, o ácido maleico ten valores de pKa de aproximadamente 1,5 e 6,5. A razón desta gran diferenza é que cando se retira un protón do isómero cis (ácido maleico) fórmase un forte enlace de hidróxeno intramolecular co restante grupo carboxilo veciño. Isto favorece a formación do maleato H+, e oponse á remoción do segundo protón desa especie. No isómero trans, os dous grupos carboxilo están sempre moi separados, así que non se observa formación de enlaces de hidróxeno. Sección 6-2: Structural Effects on Acidity and Basicity

miniatura|upright=0.65|Esponxa de Protóns.

A Esponxa de Protóns, 1,8-bis(dimetilamino)naftaleno, ten un valor de pKa de 12,1. É unha das bases aminadas máis fortes coñecidas. A alta basicidade atribúese ao alivio da tensión despois da protonación e á formación de fortes enlaces de hidróxeno internos.

Os efectos do solvente e da solvatación deberían mencionarse tamén nesta sección. Resulta que estas influencias son máis sutís que as do medio dieléctrico mencionado antes. Por exemplo, a orde esperada (por efectos electrónicos dos substituíntes metilo) e a observada en fase de gas da basicidade das metilaminas Me3N > Me2NH > MeNH2 > NH3 é cambiada pola auga a Me2NH > MeNH2 > Me3N > NH3. As moléculas de metilaminas neutras forman enlaces de hidróxeno con moléculas de auga principalmente por medio da interacción aceptora, N–HOH, e só de cando en vez por un enlace máis doante, NH–OH2. Por tanto, as metilaminas están estabilizadas en aproximadamente a mesma medida por hidratación, independentemente do número de grupos metilo. En forte contraste, os correspondentes catións metilamonio sempre utilizan todos os protóns dispoñibles para o enlace co doante NH–OH2. A estabilización relativa de ións metilamonio decrece pois co número de grupos metilo, o que explica a orde de basicidade na auga das metilaminas.

 Termodinámica 

Unha constsante de equilibrio está relacionada co cambio de enerxía de Gibbs estándar para a reacción, así, para unha constante de disociación de ácido
 .

R é a constante dos gases e T é a temperatura absoluta. Nótese que  e . A 25 °C, ΔG en kJ·mol−1 ≈ 5,708 pKa (1 kJ·mol−1 = 1000 joules por mol). A enerxía libre está formada por un termo de entalpía e outro de entropía.

O cambio de entalpía estándar pode determinarse por calorimetría ou usando a ecuación de Van't Hoff, aínda que é preferible o método calorimétrico. Cando se determinan tanto o cambio de entalpía estándar coma a constante de disociación de ácido, o cambio de entropía estándar calcúlase doadamente a partir da ecuación de arriba. Na seguinte táboa os termos de entropía calculáronse a partir dos valores experimentais de pKa e ΔH. Os datos foron seleccionados criticamente e refírense a 25 °C e forza iónica cero en auga.

+ Ácidos Compostos Equilibrio pKa ΔG (kJ·mol) ΔH (kJ·mol) −TΔS (kJ·mol) HA = Ácido acético HA  H+ + A−  4,756 27,147 −0,41 27,56 H2A+ = Glicina H+ H2A+  HA + H+  2,351 13,420  4,00  9,419 HA  H+ + A− 9,78 55,825 44,20 11,6 H2A = Ácido maleico H2A  HA− + H+  1,92 10,76  1,10  9,85 HA−  H+ + A2−  6,27 35,79 −3,60 39,4 H3A = Ácido cítrico H3A  H2A− + H+  3,128 17,855  4,07 13,78 H2A−  HA2− + H+  4,76 27,176  2,23  24,9 HA2−  A3− + H+  6,40 36,509 −3,38 39,9 H3A = Ácido bórico H3A  H2A− + H+ 9,237 52,725 13,80 38,92 H3A = Ácido fosfórico H3A  H2A− + H+  2,148 12,261 −8,00 20,26 H2A−  HA2− + H+  7,20 41,087  3,60  37,5 HA2−  A3− + H+ 12,35 80,49 16,00 54,49 HA− = Sulfato de hidróxeno HA−  A2− + H+   1,99  11,36 −22,40  33,74 H2A = Ácido oxálico H2A  HA− + H+   1,27   7,27  −3,90 11,15 HA−  A2− + H+  4,266 24,351 −7,00 31,35

+ Ácidos conxugados a bases Composto Equilibrio pKa ΔH (kJ·mol) −TΔS (kJ·mol) B = Amoníaco HB+  B + H+ 9,245 51,95 0,8205 B = Metilamina HB+  B + H+ 10,645 55,34 5,422 B = Trietilamina HB+  B + H+ 10,72 43,13 18,06

O primeiro que se debe salientar é que cando pKa é positivo, o cambio de enerxía libre estándar para a reacción de disociación é tamén positiva. Segundo, algunhas reccións son exotérmicas e outras endotérmicas, pero, cando ΔH é negativa, TΔS é o factor dominante, o cal determina que ΔG é positiva. Finalmente, a contribución da entropía é sempre desfavorable () nestas reaccións. Os ións en solución acuosa tenden a orientar as moléculas de auga que os rodean, o cal ordena a solucion e diminúe a entropía. A contribución dun ión á entropía é a entropía molar parcial que adoita ser negativa, especialmente para ións pequenos ou moi cargados. A ionización dun ácido neutro implica a formación de dous ións para que a entropía diminúa (). Na segunda ionización do mesmo ácido, hai agora tres ións e o ión ten unha carga, de modo que a entropia de novo decrece.

Nótese que o cambio de enerxía libre estándar para a reacción é para os cambios desde os reactivos nos seus estados estándar ata os produtos nos seus estados estándar. O cambio de enerxía libre no equilibrio é cero, xa que os potenciais químicos dos reactivos e produtos son iguais no equilibrio.

 Determinación experimental 

miniatura|Unha curva de titulación calculada do ácido oxálico titulado cunha solución de hidróxido de sodio.
A determinación experimental dos valores de pKa realízase normalmente por medio de titulacións nun medio de alta forza iónica e a unha temperatura constante. Chapter 4: Experimental Procedure for Potentiometric pH Measurement of Metal Complex Equilibria Un procedemento típico sería o seguinte: unha solución do composto no medio acidifícase cun ácido forte ata o punto en que o composto estea completamente protonado. Despois, a solución titúlase cunha base forte ata que se eliminan todos os protóns. En cada punto da titulación mídese o pH usando un eléctrodo de cristal e un pHmetro. As constantes de equilibrio atópanse axustando os valores de pH calculados cos valores observados, usando o método dos mínimos cadrados lineais.

O volume total de base forte engadido debería ser pequeno comparado co volume inicial da solución que hai que titular para manter a forza iónica case constante. Isto asegura que o pKa non varía durante a titulación.

Á dereita móstrase unha curva de titulación calculada para o ácido oxálico. O ácido oxálico ten valores de pKa de 1,27 e 4,27. Por tanto, as rexións tampón estarán centradas en aproximadamente o pH 1,3 e o pH 4,3. As rexións tampón levan a información necesaria para obter os valores de pKa a medida que as concentracións de ácido e base conxugada cambian ao longo da rexión tampón.

Entre as dúas rexións tampón hai un punto final da valoración ou punto de equivalencia a aproximadamente pH 3. Este punto final non é agudo e é típico de ácidos dipróticos cuxas rexións tampón se solapan en pequena extensión: o pKa2 − pKa1 é de aproximadamente 3 nese exemplo. (Se a diferenza nos valores de pK era de 2 ou menor, o punto final non sería perceptible.) O segundo punto final empeza no pH 6,3 e é agudo. Isto indica que se eliminaron todos os protóns. Cando isto é así, a solución non está tamponada e o pH elévase abruptamente coa adición de pequenas cantidades de base forte. Porén, o pH non continúa elevándose indefinidamente. Unha nova rexión tampón empeza a aproximadamente pH 11 (pKw − 3), que é onde a autoionización da auga empeza a ser importante.

É moi difícil medir valores de pH de menos de 2 en solución acuosa cun eléctrodo de cristal, porque a ecuación de Nernst non funciona ben a eses valores tan baixos. Para determinar valores de pK de menos de 2 ou de máis de 11 poden usarse medidas espectrofotométricas ou de resonancia magnética nuclear en lugar de ou combinadas con medidas de pH.

Cando non se pode utilizar un eléctrodo de cristal, como con solucións non acuosas, o que se adoita facer é usar métodos espectrofotométricos. Isto pode supoñer facer medidas de absorbancia ou fluorescencia. En ambos os casos asúmese que a cantidade medida é proporcional á suma das contribucións de cada especie fotoactiva; coas medidas de absorbancia aplícase a lei de Beer–Lambert.

Pode utilizarse a calorimetría de titulación isotérmica para determinar tanto o valor de pK e a entalpía estándar correspondente para a disociación do ácido. O fabricante dos instrumentos proporciona software para realizar cálculos para sistemas simples.

As solucións acuosas con auga normal non se poden usar para medidas de RMN (resonancia magnética nuclear) de 1H senón que no seu lugar debe utilizarse auga pesada, . Porén, poden usarse datos RMN de 13C con auga normal e poden usarse espectros de RMN de 1H con medios non acuosos. As cantidades medidas con RMN son desprazamentos químicos facendo a media no tempo, xa que o intercambio de protóns é rápido na escala de tempo da RMN. Poden medirse outros desprazamentos químicos, como os do 31P.

 Microconstantes 
miniatura|Cisteína.
Para algúns ácidos polipróticos, a disociación (ou asociación) ocorre en máis dun sitio non-equivalente, e a constante de equilibrio macroscópica observada ou macroconstante é unha combinación das microconstantes das distintas especies. Cando un reactivo forma dous produtos en paralelo, a macroconstante é unha suma de dúas microconstantes,  Isto é certo para o exemplo da desprotonación do aminoácido cisteína, que existe en solución como o zwitterión neutro . As dúas microconstantes representan a desprotonación no xofre ou no nitróxeno, e aquí a macroconstante suma é a constante de disociación de ácido 

miniatura|Espermina
De xeito similar, unha base como a espermina ten máis dun sitio onde pode producirse a protonación. Por exemplo, a monoprotonación pode ocorrer nun grupo terminal  ou en grupos internos . Os valores de Kb para a disociación da espermina protonada nun ou outro dos sitios son exemplos de microconstantes. Non se poden determinar directamente por medio de medidas do pH, absorbancia, fluorescencia ou RMN; un valor medido de Kb é a suma dos valores K das microrreaccións.


Con todo, o sitio de protonación é moi importante para a función biolóxica, así que se desenvolveron métodos matemáticos para a determinación de microconstantes.

Cando dous reactivos forman un só produto en paralelo, a macroconstante  Por exemplo, o equilibrio antes mencionado para a espermina pode considerarse en termos de valores de Ka de dous ácidos conxugados tautómeros, coa macroconstante neste caso  Isto é o equivalente da expresión precedente, xa que  é proporcional a 

Cando un reactivo sofre dúas reaccións en serie, a macroconstante para a reacción combinada é o produto da microconstante para os dous pasos. Por exemplo, o zwitterión cisteína mencioando antes pode perder dous protóns, un desde o xofre e outro desde o nitróxeno, e a macroconstante conxunta para a perda de dous protóns é o produto de dúas constantes de disociación  Isto pode escribirse tamén en forma de constantes logarítmicas como 

 Aplicacións e importancia 
O coñecemento dos valores de pKa é importante para o tratamento cuantitativo de sistemas nos que están implicados os equilibrios ácido-base en solución. Ten moitas aplicacións en bioquímica; por exemplo, os valores de pKa de proteínas e cadeas laterais de aminoácidos son da maior importancia para a actividade de encimas e a estabilidade de proteínas. Os valores de pKa de proteínas non sempre poden medirse directamente, senón que poden calcularse usando métodos teóricos. Utilízanse habitualmente solucións tampón para proporcionar solucións a pH fisiolóxico ou preto del para o estudo de reaccións bioquímicas; o deseño destas solucións depende de coñecer os valores de pKa dos seus compoñentes. Solucións tampón importantes son a MOPS, que proporciona unha solución a pH 7,2, e a tricina, que se usa en electroforese en xel. O tamponamento é unha parte esencial da fisioloxía ácido-base incluíndo a homeostase ácido-base, e é clave para comprender trastornos como o trastorno ácido-base. O punto isoeléctrico dunha molécula dada é unha función dos seus valores de pK, de modo que diferentes moléculas teñen diferentes puntos isoeléctricos. Isto permite unha técnica chamada isoelectroenfoque, que se usa para a separación de proteínas por electroforese en xel de poliaclilamida en xel 2-D.

As solucións tampón tamén teñen un papel clave na química analítica. Utilízanse sempre que cómpre fixar o pH dunha solución nun valor determinado. Comparada cunha solución acuosa, o pH dunha solución tampón é relativamente insensible á adición dunha pequena cantidade de ácido ou base fortes. A capacidade do tampón dunha solución tampón simple é a máxima cando o pH = pKa. Na extracción ácido-base, a eficiencia da extracción dun composto nunha fase orgánica, como un éter, pode optimizarse axustando o pH da fase acuosa usando un tampón axeitado. No pH óptimo a concentración da especie neutra electricamente está maximizada; dita especie é máis soluble en solventes orgánicos tendo unha constante dieléctrica máis baixa que en auga. Esta técnica utilízase para a purificación de ácidos e bases débiles.

Un indicador de pH é un ácido ou base febles que cambia de cor no intervalo de pH de transición, que é aproximadamente pKa ± 1. O deseño dun indicador universal require unha mestura de indicadores cuxos valores de pKa adxacentes difiren en aproximadamente dous, así que os seus intervalos de pH de transición xusto se solapan.

En farmacoloxía a ionización dun composto altera o seu comportamento físico e macropropiedades como a solubilidade e a lipofilicidade, log p). Por exemplo, a ionización de calquera composto incrementará a súa solubilidade en auga, mais diminuirá a súa lipofilicidade. Isto aprovéitase no desenvolvemento de fármacos para incrementar a concentración dun composto no sangue axustando o pKa dun grupo ionizable.

O coñecemento dos valors de pKa é importante para comprender os complexos de coordinación, que se forman pola interacción de ións metálicos, Mm+, que actúan como ácido de Lewis, cun ligando, L, que actúa como base de Lewis. Porén, o ligando pode tamén sufrir reaccións de protonación, así que a formación dun complexo en solución acuosa podería representarse simbolicamente pola reacción

Para determinar a constante de equilirio desta reacción, na cal o ligando perde un protón, debe coñecerse o pKa do ligando protonado. Na práctica, o ligando pode ser poliprótico; por exemplo o EDTA4− pode aceptar catro protóns; nese caso, deben coñecerse todos os valores de pKa. Ademais, o ión metálico está suxeito a hidrólise, é dicir, compórtase como un ácido débil, de tal maneira que deben tamén coñecerse os valores de pK para as reaccións de hidrólise.

Avaliar o perigo asociado a un ácido ou base pode requirir coñecer os valores de pKa. Por exemplo, o cianuro de hidróxeno é un gas moi tóxico porque o ión cianuro inhibe o encima que contén ferro citocromo c oxidase. O cianuro de hidróxeno é un ácido feble en solución acuosa cun pKa de aproximadamente 9. En solucións fortemente alcalinas, digamos por riba de pH 11, o cianuro de sodio está "totalmente disociado" así que o perigo debido ao gas cianuro de hidróxeno é moi reducido. Por outra parte, unha solución ácida é moi perigosa porque todo o cianuro está na súa forma ácida. A inxestión de cianuro por vía oral é potencialmente mortal, independentemente do pH, debido á reacción coa citocromo c oxidase.

En ciencias ambientais os equilibrios ácido-base son importantes para os lagos Capítulo 9-6: Acid Rain and the Buffer Capacity of Lakes e ríos; por exemplo, os ácidos húmicos son importantes compoñentes das augas naturais. Outro exemplo témolo en química oceanográfica: para cuantificar a solubilidade do ferro(III) en auga de mar a varias salinidades, determináronse os valores de pKa para a formación de produtos da hidrólise do ferro(III) ,  e , xunto co produto de solubilidade do hidróxido de ferro.

 Valores para substancias comúns 
Hai múltiples técnicas para deteminar o pKa dun composto químico, o que dá lugar a algunhas discrepancias entre diferentes fontes. Os valores ben medidos están normalmente separados 0,1 unidades uns doutros. Os datos presentados aquí foron medidos a 25 °C en auga. Capítulo 8 Poden atoparse máis valores na sección Termodinámica de máis arriba. Unha táboa de pKa de ácidos de carbono, medidas en DMSO, pode atoparse na páxina carbanións.

 Composto químico Equilibrio pKa BH = Adenina   BH + H+ 4,17 BH  B− + H+ 9,65 H3A = Ácido arsénico H3A  H2A− + H+ 2,22 H2A−  HA2− + H+ 6,98 HA2−  A3− + H+ 11,53 HA = Ácido benzoico HA  H+ + A− 4,204 HA = Ácido butírico HA  H+ + A− 4,82 H2A = Ácido crómico H2A  HA− + H+ 0,98 HA−  A2− + H+ 6,5 B = Codeína BH+  B + H+ 8,17 HA = Cresol HA  H+ + A− 10,29 HA = Ácido fórmico HA  H+ + A− 3,751 HA = Ácido fluorhídrico HA  H+ + A− 3,17 HA = Ácido cianhídrico HA  H+ + A− 9,21 HA = Selenuro de hidróxeno HA  H+ + A− 3,89 HA = Peróxido de hidróxeno (90 %) HA  H+ + A− 11,7 HA = Ácido láctico HA  H+ + A− 3,86 HA = Ácido propiónico HA  H+ + A− 4,87 HA = Fenol HA  H+ + A− 9,99 H2A = L-(+)-Ácido ascórbico H2A  HA− + H+ 4,17 HA−  A2− + H+ 11,57

 Notas a rodapé 

 Notas 

 Véxase tamén 
 Outros artigos 
 Acidose
 Ácidos do viño: os principais son o ácido tartárico, o málico e o cítrico.
 Alcalose
 Gas do sangue arterial
 Equilibrio químico
 Conductividade (electrolítica)
 Mecanismo de Grotthuss: como se transfiren os protóns entre os ións hidronio e moléculas de auga, o que explica a mobilidade iónica excepcionalmente alta do protón (animación).
 Función de acidez de Hammett: unha medida da acidez que se usa para solucións moi concentradas e ácidos fortes, incluíndo os superácidos.
 Número de transporte de ións
 Acidificación do océano: a disolución do dióxido de carbono afecta o pH da auga do mar. A reacción depende do carbono inorgánico total e dos equilibrios de solubilidade con carbonatos sólidos como a calcaria e a dolomita.
 Lei da dilución
 pCO2
 pH
 Diagrama de predominancia: relaciona os equilibrios nos que interveñen polioxianións. Para construír estes diagramas son necesarios os valores de pKa.
 Afinidade de protóns: unha medida da basicidade en fase de gas.
 Constantes de estabilidade de complexos: a formación dun complexo pode verse a miúdo como unha competición entre un protón e un ión metálico por un ligando, o cal é o produto de disociación dun ácido.

 Bibliografía 
  (A edición previa publicouse co título )

  (Solventes non acuosos)
  (editora de tradución: Mary R. Masson)

  Chapter 4: Solvent Effects on the Position of Homogeneous Chemical Equilibria.


 Ligazóns externas 
 Acidity–Basicity Data in Nonaqueous Solvents Extensa bibliografía de valores de pKa en DMSO, acetonitrilo, THF, heptano, 1,2-dicloroetano, e na fase de gas
 Curtipot Freeware multifunción para o pH e os cálculos de equilibrios ácido–base e para a simulación e análise de curvas de titulación potenciométrica con follas de cálculo
 SPARC Physical/Chemical property calculator Inclúe unha base de datos con valores de pKae en fase acuosa, non acuosa e gasosa que poden buscarse usando SMILES ou polo número de rexistro CAS
 Aqueous-Equilibrium Constants: valores de pKa para varios ácidos e bases. Inclúe unha táboa con algúns produtos de solubilidade
 Guía libre para a interpretación e medida de pKa e log p  Explicacións da importancia destas propiedades para a farmacoloxía
 Ferramenta de predición libre (Marvin) para pKa, log p, log d etc. De ChemAxon
 Chemicalize.org: Lista de estruturas preditas baseada en propiedades
 pKa Chart  de David A. Evans

Categoría:Química do equilibrio
Categoría:Ácidos
Categoría:Bases
Categoría:Química analítica
Categoría:Química física