Forces relatives des paires acide-base conjuguées

La relation entre les constantes de dissociation d'une paire acide-base conjuguée peut être exprimée quantitativement. Pour un acide faible, HA, sa constante de dissociation acide, Ka, est exprimée en concentration d'ions hydronium fois la concentration d'ions A divisée par la concentration de HA.La constante de dissociation de base, Kb, pour sa base conjuguée, l'ion A, est exprimée en concentration d'HA fois la concentration en ions hydroxyde divisée par la concentration de l'ion A.Si les expressions pour Ka et Kb sont multipliées, l'équation résultante est l'expression d'équilibre pour Kw.Cette équation montre que le Ka pour un acide faible et le Kb pour sa base conjuguée sont inversement proportionnelles. Un acide plus fort avec un Ka plus élevé a toujours une base conjuguée proportionnellement plus faible avec un Kb inférieur et vice versa.

Comme la valeur de Kw est constante, cette équation peut être utilisée pour calculer Ka ou Kb d'une paire acide-base conjuguée si l'un d'entre eux est connu. Par exemple, si le Kb d'une base est de 1 10⁻⁶, alors le Ka de son acide conjugué peut être calculé comme étant de 1 10⁻⁸. La relation entre Ka, Kb et Kw peut également être exprimée en termes de leurs logarithmes négatifs, pKa, pKb et pKw.

Pour l'équation, Ka fois Kb est égal à Kw, lorsque les logarithmes négatifs des deux côtés sont pris, l'équation résultante est pKa plus pKb qui est égal à pKw, et qui est de 14 à 25 degrés Celsius. le pKa et le pKb peuvent également être utilisés pour comparer les forces des acides et des bases faibles. Plus la valeur du pKa est basse, plus l'acide est fort.

De la même manière, plus la valeur du pKb est basse, plus la base est forte. Par exemple, un acide avec un pKa de 2, 1 est plus fort qu'un acide avec un pKa de 4, 6.