此條目需要补充更多来源。 (2023年6月27日)请协助補充多方面可靠来源以改善这篇条目，无法查证的内容可能會因為异议提出而被移除。致使用者：请搜索一下条目的标题（来源搜索："酸度系数" — 网页、新闻、书籍、学术、图像），以检查网络上是否存在该主题的更多可靠来源（判定指引）。
酸碱化学
酸度系数
酸鹼萃取
酸碱理论
酸鹼中和滴定
解离常數
缓冲溶液
pH
質子亲和力（英语：Proton affinity）
兩性物質
水的自偶電離
酸碱质子理论
酸
布仑斯惕酸
路易斯酸
无机酸
有机酸
弱酸
強酸
超强酸
碱
布仑斯惕鹼
路易斯鹼
非親核鹼
有機鹼
弱鹼
強鹼
超强碱
查论编
「pKa」重定向至此。關於缩写为PKA的条目，請見「PKA」。
酸度系數（英語：Acid dissociation constant，又名酸解離常数，代號Ka、pKa、pKa值），在化學及生物化學中，是指一個特定的平衡常數，以代表一種酸解離氫離子的能力。
該平衡狀況是指由一種酸（HA）中，將氫離子（即質子）轉移至水（H2O）。水的濃度[H2O]是不會在系數中顯示的。一种酸的pKa越大则酸性越弱，pKa越小则酸性越强（反過來說，Ka值越大，解離度高，酸性越強，Ka值越小，部份解離，酸性越弱）。pKa<0的酸在水中是强酸，介于0与4.0之间为中强酸，其他为弱酸。離解的化學反應（酸的电离反应通式）為：
HA
(aq)
+
H
2
O
(l)
↔
H
3
O
(aq)
+
+
A
(aq)
−
{\displaystyle {\mbox{HA}}_{\mbox{ (aq)}}+{\mbox{H}}_{2}{\mbox{O}}_{\mbox{ (l)}}\leftrightarrow {\mbox{H}}_{3}{\mbox{O}}_{\mbox{ (aq)}}^{+}+{\mbox{A}}_{\mbox{ (aq)}}^{-}}
平衡狀況亦會以氫離子來表達，反映出酸質子理論：
HA
(aq)
↔
H
(aq)
+
+
A
(aq)
−
{\displaystyle {\mbox{HA}}_{\mbox{ (aq)}}\leftrightarrow {\mbox{H}}_{\mbox{ (aq)}}^{+}+{\mbox{A}}_{\mbox{ (aq)}}^{-}}
平衡常數的方程式為：
K
a
=
[
H
3
O
+
]
[
A
−
]
[
HA
]
{\displaystyle K_{a}={\frac {[{\mbox{H}}_{3}{\mbox{O}}^{+}][{\mbox{A}}^{-}]}{[{\mbox{HA}}]}}}
由於在不同的酸這個常數會有所不同，所以酸度系數會以常用對數的加法逆元，以符號pKa，來表示：
p
K
a
=
−
log
10
K
a
{\displaystyle {\mbox{p}}K_{\mbox{a}}=-\log _{10}{K_{\mbox{a}}}\,\!}
在同一的濃度下，較大的Ka值（或較少的pKa值）離解的能力較強，代表較強的酸。一般来说，Ka>1（或pKa<0），则為強酸；Ka<10-4（或pKa>4），则為弱酸。
利用酸度系數，可以容易的計算酸的濃度、共軛鹼、質子及氫氧離子。如一種酸是部份中和，Ka值可以用來計算出緩衝溶液的pH值。在亨德森-哈塞爾巴爾赫方程亦可得出以上結論。
乙酸(醋酸)一種弱酸，捐出質子（氫離子，以綠色顯示），以水的化學平衡（可逆反應）反應給出乙酸根離子和氫離子，紅色：氧，黑：碳，白：氫。
共軛鹼的鹼度系數[编辑]
由此類比，亦可以為共軛鹼A–定義鹼度系數Kb及pKb：
K
b
=
[
HA
]
[
OH
−
]
[
A
−
]
{\displaystyle K_{b}={\frac {[{\mbox{HA}}][{\mbox{OH}}^{-}]}{[{\mbox{A}}^{-}]}}}
p
K
b
=
−
log
10
K
b
{\displaystyle {\mbox{p}}K_{\mbox{b}}=-\log _{10}{K_{\mbox{b}}}\,\!}
以下是平衡狀態的離解常數：
A
(aq)
−
+
H
2
O
(l)
↔
HA
(aq)
+
OH
(aq)
−
{\displaystyle {\mbox{A}}_{\mbox{ (aq)}}^{-}+{\mbox{H}}_{2}{\mbox{O}}_{\mbox{ (l)}}\leftrightarrow {\mbox{HA}}_{\mbox{ (aq)}}+{\mbox{OH}}_{\mbox{ (aq)}}^{-}}
同樣的，較大的Kb值代表較強的鹼，這是因在同一的濃度下可以接收更多的質子。
酸度系數與鹼度系數的關係[编辑]
由於HA與A–的電離作用就等同於水的自我離子化，酸度系數與鹼度系數的積就相等於水的離解常數（Kw），故pKa與pKb的和即為pKw。其中Kw在25℃下為1.0 × 10-14，pKw為14。
K
a
K
b
=
K
w
{\displaystyle K_{\mbox{a}}K_{\mbox{b}}=K_{\mbox{w}}\,\!}
p
K
a
+
p
K
b
=
p
K
w
{\displaystyle {\mbox{p}}K_{\mbox{a}}+{\mbox{p}}K_{\mbox{b}}={\mbox{p}}K_{\mbox{w}}\,\!}
由於Ka與Kb的積是一常數，較強的酸即代表較弱的共軛鹼；較弱的酸，則代表較強的共軛鹼。
影響酸鹼強度的因素[编辑]
作為一個平衡常數，酸度系數Ka是以反應物與化合物，更準確的應是質子化狀態（AH）與脫質子化狀態（A–）的自由能差ΔG°來計算。分子的相互作用偏向脫質子化狀態時會提升Ka值（因[A–]與[AH]的比增加），或是降低pKa值。相反的，分子作用偏向質子化狀態時，Ka值會下降，或提升pKa值。
舉例假設AH在質子化狀態下釋放一個氫鍵給原子X，這個氫鍵在脫質子化狀態下是欠缺的。因質子化狀態有著氫鍵的優勢，pKa值隨之而上升（Ka下降）。pKa值的轉移量可以透過以下方程式從ΔG°的改變來計算：
K
a
=
e
−
Δ
G
∘
R
T
{\displaystyle K_{a}=e^{-{\frac {\Delta G^{\circ }}{RT}}}}
其他的分子相互作用亦可以轉移pKa值：只要在一個分子的滴定氫附近加入一個抽取電子的化學基（如氧、鹵化物、氰基或甚至苯基），就能偏向脫質子化狀態（當質子離解時須穩定餘下的電子）使pKa值下降。例如將次氯酸連續氧化，就能得出不斷上升的Ka值：HClO < HClO2 < HClO3 < HClO4。次氯酸（HClO）與過氯酸（HClO4）Ka值的差約為11個數量級（約11個pKa值的轉移）。靜電的相互作用亦可對平衡狀態有所影響，負電荷的存在會影響帶負電、脫質子化物質的形成，從而提升了pKa值。這即是分子中的一組化學基的離子化，會影響另一組的pKa值。
富馬酸及馬來酸是pKa值轉移的經典例子。它們兩者都有相同的分子結構，以兩組雙鍵碳原子來分隔兩組羧酸。富馬酸是反式異構體，而馬來酸則是順式異構體。按照其對稱性，有人會想這兩個羧酸擁有同樣約為4的pKa值。在富馬酸可以說是接近的推論，它的pKa值約為3.5及4.5。相反，馬來酸卻有著約1.5及6.5的pKa值。這是因當其中一個羧酸脫質子化時，另一組卻形成一強烈的氫鍵與它連合，整體上來說，這個改變偏向了脫質子化狀態下接受氫鍵的羧酸（由約4降至1.5），及偏向質子化狀態下放出氫鍵的羧酸（由約4上升至6.5）。
pKa值的重要性[编辑]
pKa值會影響一物質的特徵，例如活躍性、水溶性及光譜性質。在生物化學上，蛋白質及胺基酸側鏈的pKa值是對酶的活躍性及蛋白質的穩定性十分重要。
一般物質的pKa值[编辑]
此章節尚無參考來源，內容或許無法查證。 (2009年5月1日)
以下列出一些物質在25℃水下量度的pKa值，同时列出酸性强于高氯酸的质子酸的H0值：
物質名稱
化學式
pKa
pKa2
pKa3
H0
来源
&
-9
Zz
9
氟銻酸
HSbF6
-25.00
-31.3
魔酸
HSbF6SO3
-19.20
碳硼烷酸
H(CHB11Cl11)
-12.00
-18
氟磺酸
HSO3F
-10.00
-15.1
高氯酸
HClO4
-10.00
-13
氫碘酸
HI
-9.48
氫溴酸
HBr
-9.00
鹽酸
HCl
-8.00
硫酸
H2SO4
-3.00
1.99
-12
硝酸
HNO3
-2.00
水合氫離子
H3O+
-1.76
氨基磺酸
HSO3NH2
-1
三氟乙酸
CF3COOH
0.23
三氯乙酸
CCl3COOH
0.64
草酸
H2C2O4
1.38
4.28
磷酸
H3PO4
2.12
7.21
12.67
葉酸
C19H19N7O6
2.3
8.3
檸檬酸
C6H8O7
3.09
4.76
6.40
氫氟酸
HF
3.18
甲酸
HCOOH
3.75
抗壞血酸（維生素C）
C6H8O6
4.04
琥珀酸
C4H6O4
4.19
苯甲酸
C6H5COOH
4.20
苯胺*
C6H7N
4.63
乙酸（醋酸）
CH3COOH
4.75
吡啶*
5.21
碳酸*
H2CO3
6.35
10.32
ATP
6.5
乙二胺*
6.99
咪唑*（作為酸）
7.00
硫化氫*
H2S
7.00
19.0
次氯酸
HOCl
7.50
氨*
NH3(g)
9.25
氫氰酸
HCN
9.30
苯甲胺*
9.33
三甲胺*
9.81
苯酚
PhOH
9.9
乙二胺*
10.08
甲胺*
10.66
二甲胺*
10.73
乙胺*
10.81
三乙胺*
11.01
二乙胺*
11.09
過氧化氫
H2O2
11.65
25
胍*
12.50
咪唑（作為鹼）
14.58
水
H2O
15.74
氨基鈉
NaNH2
-19.00（pKb）
六甲基二硅基胺基钾(KHMDS)
26.00
液氨*
NH3(l)
34
四甲基哌啶锂(LiTMP)
37.00
二異丙基胺基鋰（LDA）
37.00
丙烷
C3H8
45.00
乙烷
C2H6
50.00
*氨和胺基的數值是相應的氨離子的pKa值。(非與水反應)
**碳酸的濃度假定為碳酸与二氧化碳的濃度和。
***质子化能力高于高氯酸的质子酸所列数据为H0值，高氯酸的H0值为-13。
常見物質的pKa數值[编辑]
有多種技術來確定化學物質的pKa值，導致不同來源之間存在一些差異。
測量值之間通常有0.1個單位的誤差。下列物質的數據都是在25℃時水中測得。[1]
化學名稱
化學平衡
pKa
B = 腺嘌呤
BH22+ ⇌ BH+ + H+
4.17
BH+ ⇌ B + H+
9.65
H3A = 亞砷酸
H3A ⇌ H2A− + H+
2.22
H2A− ⇌ HA2− + H+
6.98
HA2− ⇌ A3− + H+
11.53
HA = 苯甲酸
HA ⇌ H+ + A−
4.204
HA = 丁酸
HA ⇌ H+ + A−
4.82
H2A = 鉻酸
H2A ⇌ HA− + H+
0.98
HA− ⇌ A2− + H+
6.5
B = 可待因
BH+ ⇌ B + H+
8.17
HA = 甲酚
HA ⇌ H+ + A−
10.29
HA = 甲酸
HA ⇌ H+ + A−
3.751
HA = 氫氟酸
HA ⇌ H+ + A−
3.17
HA = 氫氰酸
HA ⇌ H+ + A−
9.21
HA = 硒化氫
HA ⇌ H+ + A−
3.89
HA = 過氧化氫（90％）
HA ⇌ H+ + A−
11.7
HA = 乳酸
HA ⇌ H+ + A−
3.86
HA = 丙酸
HA ⇌ H+ + A−
4.87
HA = 苯酚
HA ⇌ H+ + A−
9.99
H2A = 維生素C
H2A ⇌ HA− + H+
4.17
HA− ⇌ A2− + H+
11.57
參考文獻[编辑]
^
Speight, J.G. Lange's Handbook of Chemistry 18th. McGraw–Hill. 2005. ISBN 0-07-143220-5. Chapter 8
查论编溶液相关条目溶液
理想溶液
水溶液
固溶体
缓冲溶液
弗洛里－哈金斯
混合物
悬浊液
膠體
相图
低共熔点
合金
饱和
过饱和
連續稀釋
規則溶液
浓度与相关量
體積莫耳濃度
重量摩爾濃度
体积分数
质量分数
质量浓度
百萬分比
十億分比
當量濃度
摩尔分数
丰度
混合比
活性度
溶解度
溶解平衡
总溶解固体
溶解
溶劑殼
溶解熱
晶格能
拉乌尔定律
亨利定律
溶解度表
溶解度图
溶度積
溶度積表
溶剂
(分类)
酸度系数
质子溶剂
無機非水溶劑
溶劑化
溶剂列表分配系数
极性
疏水性
親水性
親脂性
两亲分子
查论编化学平衡概念
酸度系数
结合常数
结合选择性
缓冲溶液
化学平衡
化学稳定性
解离常数
分配系数
分配比
動態平衡
平衡常数
平衡解折叠
平衡级
哈米特酸度函数
亨利定律
液-液萃取
相图
优势区域图
相律
反应商
溶解平衡
配合物稳定常数
熱力學平衡
汽液平衡
勒沙特列原理