pKa

酸度係數，又名酸離解常數，代號Ka值，在化學及生物化學中，是指一個特定的平衡常數，以代表一種酸離解氫離子的能力。該平衡狀況是指由一種酸（HA）中，將氫離子（即一粒質子）轉移至水（H₂O）。水的濃度（[H₂O]）是不會在係數中顯示的。離解的化學反應為：HA+H₂O⇌A^- +H₃O⁺

平衡狀況亦會以氫離子來表達，反映出酸質子理論：

平衡常數的方程式為：由於在不同的酸這個常數會有所不同，所以酸度係數會以常用對數的加法逆元，以符號pKa，來表示：一般來説，較大的Ka值（或較小的pKa值）代表較強的酸，這是由於在同一的濃度下，離解的能力較強。　利用酸度係數，可以容易的計算酸的濃度、共軛鹼、質子及氫氧離子。如一種酸是部分中和，Ka值是可以用來計算出緩衝溶液的pH值。在亨德森-哈塞爾巴爾赫方程亦可得出以上結論。

由於HA與A的電離作用就等同於水的自我離子化，酸度係數與鹼度係數的積就相等於水的離解常數（Kw），在25℃下即1.0 × 10^-14。

由於Ka與Kb的積是一常數，較強的酸即代表較弱的共軛鹼；較弱的酸，則代表較強的共軛鹼。

作為一個平衡常數，酸度係數Ka是以反應物與化合物，更準確的應是質子化狀態（AH）與脱質子化狀態（A）的自由能差ΔG°來計算。分子的相互作用偏向脱質子化狀態時會提升Ka值（因[A]與[AH]的比增加），或是降低pKa值。相反的，分子作用偏向質子化狀態時，Ka值會下降，或提升pKa值。

舉例假設AH在質子化狀態下釋放一個氫鍵給原子X，這個氫鍵在脱質子化狀態下是欠缺的。因質子化狀態有着氫鍵的優勢，pKa值隨之而上升（Ka下降）。pKa值的轉移量可以透過以下方程式從ΔG°的改變來計算：

其他的分子相互作用亦可以轉移pKa值：只要在一個分子的滴定氫附近加入一個抽取電子的化學基（如氧、鹵化物、氰基或甚至苯基），就能偏向脱質子化狀態（當質子離解時須穩定餘下的電子）使pKa值下降。例如將次氯酸連續氧化，就能得出不斷上升的Ka值：HClO ＜ HClO₂ ＜ HClO₃ ＜ HClO₄。次氯酸（HClO）與高氯酸（HClO₄）Ka值的差約為11個數量級（約11個pKa值的轉移）。靜電的相互作用亦可對平衡狀態有所影響，負電荷的存在會影響帶負電、脱質子化物質的形成，從而降低了pKa值。這即是分子中的一組化學基的離子化，會影響另一組的pKa值。

富馬酸及馬來酸是pKa值轉移的經典例子。它們兩者都有相同的分子結構，以兩組雙鍵碳原子來分隔兩組羧酸。富馬酸是反式異構體，而馬來酸則是順式異構體。按照其對稱性，有人會想這兩個羧酸擁有同樣約為4的pKa值。在富馬酸可以説是接近的推論，它的pKa值約為3.5及4.5。相反，馬來酸卻有着約1.5及6.5的pKa值。這是因當其中一個羧酸脱質子化時，另一組卻形成一強烈的氫鍵與它連合，整體上來説，這個改變偏向了脱質子化狀態下接受氫鍵的羧酸（由約4降至1.5），及偏向質子化狀態下放出氫鍵的羧酸（由約4上升至6.5）。

pKa值會影響一物質的特徵，例如活躍性、水溶性及光譜性質。在生物化學上，蛋白質及氨基酸側鏈的pKa值是對酶的活躍性及蛋白質的穩定性十分重要。

除了那些pKa值低於-1.76的物質，以下列出一般物質在25℃水下量度的pKa值：

- 25.00：氟銻酸- 15.00：魔酸 - 10.00：氟硫酸- 10.00：氫碘酸- 9.00：氫溴酸- 8.00：高氯酸- 8.00：鹽酸- 3.00、1.99：硫酸 - 2.00：硝酸- 1.76：水合氫離子3.15：氫氟酸3.60：碳酸3.75：甲酸4.04：抗壞血酸（維生素C） 4.19：琥珀酸4.20：苯甲酸 4.63：苯胺* 4.74：醋酸 4.76：檸檬酸二氫根離子 5.21：吡啶* 6.40：檸檬酸一氫根離子 6.99：乙二胺* 7.00：硫化氫、咪唑*（作為酸） 7.50：次氯酸9.25：氨* 9.33：苯甲胺* 9.81：三甲胺* 9.99：酚 10.08：乙二胺* 10.66：甲胺* 10.73：二甲胺* 10.81：乙胺* 11.01：三乙胺* 11.09：二乙胺* 11.65：過氧化氫12.50：胍* 12.67：磷酸一氫根離子（磷酸鹽） 14.58：咪唑（作為鹼） - 19.00（pKb）：氨基化鈉 37.00：二異丙基胺基鋰（LDA） 45.00：丙烷50.00：乙烷*氨和胺基的數值是相應的氨離子的pKa值。

*：表示數值是用其共軛酸所測得。

附註：

pK是解離常數水溶液中具有一定離解度的溶質的的極性參數。離解常數給予分子的酸性或鹼性以定量的量度，pKa減小，對於質子給予體來説，其酸性增加；對於質子接受體來説，其鹼性增加。

pK=PH+log質子受體/質子供體

再看看這個：水的電離平衡H₂O=H⁺ +OH^-的平衡常數(25°)Ka可以如下算出： Ka=C(H⁺)*C(OH^-)/C(H₂O)

我們已經知道C(H⁺)*C（OH）^-=Kw=10^-14;C(H₂O)=1000/18=55.6

所以水的pKa=-lg(10^-14*55.6^-1)=14+1.7=15.7

當溶液中藥物離子濃度和非離子濃度完全相等，即各佔50%時，溶液的pH值稱為該藥的解離常數，用pKa表示。

利用漢德森一海森巴赫(Henderson-Hasselbalch)方程(HH方程)可以計算其非離子型和離子型藥物分數。

酸性藥物：AH=A^-+H⁺ lg(c_m/c_i)=pKa-pH

鹼性藥物： B+H⁺=BH⁺ lg(c_i/c_m)=pKa-pH

其中c_i和c_m分別為離子型和非離子型藥物濃度。