酸和碱:Ka, pKa和相对强度

酸将水分子质子化，形成水合氢离子及其共轭碱。在逆反应中，共轭碱从水合氢离子接受一个质子。酸在水中的解离程度决定了其酸性强弱。

实际上，强酸在水中完全解离，平衡偏向产物一侧，这意味着其溶液中含有高浓度的水合氢离子。

相比之下，弱酸在水中仅部分解离，因此平衡倾向于反应物。因此，其溶液主要含有未解离的酸分子，仅有少量水合氢离子。

弱酸的解离程度可以通过平衡常数 K_eq 来测定。

在稀酸溶液中，由于水的浓度变化可以忽略不计，其值基本保持不变。

因此，定义了一个新的平衡常数——称为酸解离常数，K_a。请注意，该表达式的分子中含有水合氢离子的浓度。

较高的 K_a 值对应更高的水合氢离子浓度，从而表明酸性更强。

不同有机酸的 K_a 值相差多个数量级。因此，通常用 pK_a（即 K_a 的负对数）来表示不同酸的强弱。

表达式中的负号意味着 pK_a 值越高，K_a 值就越小，因而酸性越弱。因此，pK_a 为 4.2 的苯甲酸比 pK_a 为 −9 的氢溴酸更弱。

此外，pK_a 值也可用于判断碱的强度，因为每种碱都有其相应的共轭酸。共轭酸越强，其对应的碱就越弱。

例如，甲醇共轭酸的 pK_a 为 −2.5，小于甲基胺共轭酸的 pK_a。

因此，甲醇的共轭酸强于甲胺的共轭酸，而甲醇的碱性弱于甲胺。