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Na formulação de ácidos e bases de Bronsted-Lowry, um ácido é um composto que libera um próton em solução, enquanto uma base é um composto que aceita um próton. Quando um ácido de Bronsted se dissolve em um solvente, ele produz uma base conjugada, enquanto, ao mesmo tempo, o solvente atua como base e produz um ácido conjugado. Dividindo as concentrações de ácido conjugado e base, pelas concentrações dos compostos originais, produz-se a constante de equivalência K _{eq, que é uma medida de quão forte é o ácido original. Os químicos referem-se a K eq como o valor Ka da reação quando o solvente é a água. Esse número pode variar em várias ordens de magnitude; portanto, para facilitar os cálculos, os químicos geralmente usam o número pKa, que é o logaritmo negativo do valor Ka.
Ka é a força de um ácido na água}

Quando um ácido genérico (HA) se dissolve na água, ele doa um próton e o produto da reação consiste em H 3O + + e A -, que é a base conjugada da reação. Dependendo das habilidades relativas do HA de doar prótons e de A para aceitá-los, a reação também pode prosseguir na direção oposta até que um equilíbrio seja alcançado.

Os químicos determinam a força de um ácido ( Ka) medindo as concentrações de HA, H + 30 + e A - em equilíbrio e dividindo as concentrações dos produtos pela concentração do ácido original. Como a concentração de água é uma constante, eles a deixam de fora da equação.

Ka \u003d [H _{3O ^{+] [A -] /[HA]
Convertendo em pKa}}

Os valores de Ka podem ser muito grandes ou muito pequenos. Por exemplo, o valor de Ka para ácido clorídrico (HCl) é de cerca de 10 ^{7, enquanto o valor de Ka para ácido ascórbico (vitamina C) é de 1,6 x 10 -12. Trabalhar com esses números é inconveniente; portanto, para facilitar as coisas, os químicos definiram o número de pKa como:}

pKa \u003d -log Ka

De acordo com essa definição, o valor de pKa para o ácido clorídrico é -log 10 7 \u003d -7, enquanto o pKa para ácido ascórbico é -log (1,6 x 10 -12) \u003d 11,80. Como é evidente, quanto menor o número de pKa, mais forte o ácido.
Encontrando logaritmos

Um logaritmo é basicamente o oposto de um expoente. Se temos uma expressão como log _{10x \u003d y, podemos encontrar x levando o expoente para a base 10 de ambos os lados: 10 ^{log x \u003d 10 y. Por definição, 10 logx \u003d x, para que a expressão se torne x \u003d 10 y. O valor pKa é um logaritmo negativo, o que significa que quando a equação -log x \u003d y é revertida, x é igual a um expoente negativo 10 -y, que é um número pequeno se y for grande e um número grande se y é pequeno.}}

Na prática, encontrar os logaritmos pode ser complicado; portanto, a maioria dos cientistas usa tabelas de logaritmos ou uma calculadora científica. Para encontrar um logaritmo base 10 em uma calculadora científica, insira o valor do logaritmo e toque na tecla "log _10".