Konstanta disocijacije kiseline

Konstanta disocijacije kiselina, K_a, (kiselinska konstanta, konstanta jonizacije kiseline) je kvantitativna mera jačine kiseline u rastvoru. To je konstanta ravnoteže hemijske reakcije poznate kao disocijacija u kontekstu kiselo-baznih reakcija.^[1][2] Ravnoteža se može simbolički zapisati kao:

HA A⁻ + H⁺,

Sirćetna kiselina, slaba kiselina, donira proton (vodonični jon, označen u zelenom) vodi u ravnotežnoj reakciji čime nastaje acetatni jon i hidronijum jon.

gde je HA generička kiselina. Ona se disocira u A⁻, koji je poznat kao konjugovana baza kiseline, i vodonični jon ili proton, H⁺, koji u slučaju vodenih rastvora, postoji kao solvatisani hidronijumski jon. U primeru prikazanom na slici, HA je sirćetna kiselina, a A⁻ je acetatni jon. Hemijske grupe HA, A⁻ i H⁺ su u ravnoteži kad se njihove koncentracije ne menjaju u funkciji vremena. Konstanta disocijacije se obično zapisuje kao količnik ravnotežnih koncentracija (u mol/L), obleleženih sa [HA], [A⁻] i [H⁺]^[3]:

${\displaystyle K_{\mathrm {a} }=\mathrm {\frac {[A^{-}][H^{+}]}{[HA]}} }$

Pošto K_a vrednosti pokrivaju opseg sa znatnim brojem redova veličina, logaritamska mera konstante disocijacije kiseline se normalno koristi u praksi.

${\displaystyle \ pK_{\mathrm {a} }=-\log _{10}K_{\mathrm {a} }}$

Što je veća pK_a vrednost, to je manji stepen disocijacije. Slabe kiseline imaju pK_a vrednosti u aproksimativnom opsegu −2 do 12 u vodi. Kiseline sa pK_a vrednošću manjom od oko −2 se smatraju jakim kiselinama. Jaka kiselina je skoro potpuno disocirana u vodenom rastvoru, t. j. do te mere da koncentracija nedisocirane kiseline postaje zanemarljiva. pK_a vrednosti jakih kiselina se mogu, međutim, proceniti teorijskim putem ili ekstrapolacijom iz merenja u nevodenim rastvaračima u kojima je konstanta disocijacije manja, poput acetonitrila i dimetil sulfoksida.^[4]