Forze relative delle coppie acido-base coniugate

La relazione fra le costanti di dissociazione di una coppia coniugata acido-base può essere espressa quantitativamente. Per un acido debole, HA, la sua costante di dissociazione acida, Ka, è espressa come la concentrazione di ioni idronio moltiplicata per la concentrazione di ioni A, divisa per la concentrazione di HA.La costante di dissociazione di base, Kb, per la sua base coniugata, ione A, è espressa come la concentrazione di HA moltiplicata per la concentrazione di ione idrossido, diviso la concentrazione dello ione A.Se le espressioni per Ka e Kb vengono moltiplicate, l'equazione risultante è l'espressione di equilibrio per Kw.Questa equazione mostra che il Ka per un acido debole e il Kb per la sua base coniugata sono inversamente proporzionali. Un acido più forte con un Ka più alto ha sempre una base coniugata proporzionalmente più debole con un Kb più basso e viceversa.

Poiché il valore di Kw è costante, questa equazione può essere utilizzata per calcolare Ka o Kb di una coppia coniugata acido-base, se uno dei due è noto. Per esempio, se il Kb per una base è 1 10⁻⁶, allora il Ka per il suo acido coniugato può essere calcolato come 1 10⁻⁸. La relazione fra Ka, Kb e Kw può anche essere espressa in termini di log negativi, pKa, pKb e pKw.

Per l'equazione, Ka per Kb è uguale a Kw, quando vengono presi i log negativi di entrambi i lati, l'equazione risultante è pKa più pKb è uguale a pKw, che è 14 a 25 gradi Celsius. pKa e pKb possono essere usati anche per confrontare la forza di acidi e basi deboli. Più basso è il valore del pKa, più forte è l'acido.

Allo stesso modo, minore è il valore del pKb, più forte è la base. Per esempio, un acido con un pKa di 2, 1 è più forte di uno con un pKa di 4, 6.