Dans la formulation d'acides et de bases de Bronsted-Lowry, un acide est un composé qui libère un proton en solution, alors qu'une base est un composé qui accepte un proton. Lorsqu'un acide de Bronsted se dissout dans un solvant, il produit une base conjuguée, tandis que le solvant agit comme une base et produit un acide conjugué. En divisant les concentrations d'acide conjugué et de base, par les concentrations des composés d'origine, on obtient la constante d'équivalence K _{eq, qui mesure la force de l'acide d'origine. Les chimistes se réfèrent à K eq comme la valeur Ka de la réaction lorsque le solvant est de l'eau. Ce nombre peut varier de plusieurs ordres de grandeur, donc pour faciliter les calculs, les chimistes utilisent habituellement le nombre pKa, qui est le logarithme négatif de la valeur Ka.}

Ka est la force d'un acide dans l'eau
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Lorsqu'un acide générique (HA) se dissout dans l'eau, il donne un proton, et le produit de la réaction est constitué de H _{3O ^{+ et A -, qui est la base conjuguée de la réaction. Selon les capacités relatives de HA à donner des protons et A - pour les accepter, la réaction peut également aller dans la direction opposée jusqu'à ce que finalement un équilibre soit atteint.}}

Les chimistes déterminent la force d'un acide ( Ka) en mesurant les concentrations de HA, H _{30 ^{+ et A - à l'équilibre et en divisant les concentrations des produits par la concentration de l'acide d'origine. Parce que la concentration de l'eau est une constante, ils laissent hors de l'équation.}}

Ka = [H _{3O ^{+] [A -] /[HA]}}

Conversion en pKa

Les valeurs de Ka peuvent être très grandes ou très petites. Par exemple, la valeur Ka pour l'acide chlorhydrique (HCl) est d'environ 10 ^{7, tandis que la valeur Ka pour l'acide ascorbique (vitamine C) est de 1,6 X 10 -12. Travailler avec de tels nombres est peu pratique, donc pour simplifier les choses, les chimistes ont défini le nombre de pKa comme: p}

pKa = -log Ka

Selon cette définition, la valeur de pKa pour l'acide chlorhydrique est -log 10 ^{7 = -7, alors que le pKa de l'acide ascorbique est -log (1,6 x 10 -12) = 11,80. Comme il est évident, plus le nombre de pKa est petit, plus l'acide est fort.}

Trouver des logarithmes

Un logarithme est fondamentalement le contraire d'un exposant. Si nous avons une expression telle que log _{10x = y, nous pouvons trouver x en prenant l'exposant à la base 10 des deux côtés: 10 ^{log x = 10 y. Par définition, 10 logx = x, donc l'expression devient x = 10 y. La valeur pKa est un logarithme négatif, ce qui signifie que lorsque l'équation -log x = y est inversée, x est égal à un exposant négatif 10 -y, qui est un petit nombre si y est grand et un grand nombre si y est petit.}}

En pratique, trouver les logarithmes peut être compliqué, donc la plupart des scientifiques utilisent des tables de logarithmes ou une calculatrice scientifique. Pour trouver un logarithme de base 10 sur une calculatrice scientifique, vous entrez la valeur du logarithme et appuyez sur la touche "log _10".