化学における酸解離定数の基礎と平衡関係

酸解離定数（さんかいりていすう、英語: acidity constant）は、化学において酸の強さを定量的に表すための指標のひとつであり、酸性度定数とも呼ばれます。酸から水素イオン（プロトン）が放出される解離平衡を考え、その平衡定数である Ka またはその負の常用対数である pKa によって表されます。一般に、pKa が小さいほど酸としての強さが大きいことを示します。

定義と基本式

酸の一般式を HA、溶媒を Hsol とすると、一般的な解離平衡反応は次のように表されます。

ここで溶媒の濃度を定数とみなした酸解離定数 Ka は、活量を濃度で近似して表されます。Ka は溶媒の種類に依存するほか、平衡定数であるため温度によっても変化します。

塩基解離定数との関係

塩基に対しても同様に、塩基解離定数（pKb）が使用されます。塩基の一般式を B、溶媒を Hsol とすると、塩基が水素イオンを受け取る反応における塩基解離定数 Kb が定義されます。

pKb が小さい物質ほど、塩基としての性質が強くなります。

酸と塩基の共役関係

ある物質から水素イオンがひとつ脱離した化学種をその物質の共役塩基と呼び、逆に水素イオンがひとつ付加した化学種を共役酸と呼びます。酸解離定数 Ka と共役塩基の塩基解離定数 Kb の間には密接な関係があります。

ある溶媒中での Ka と Kb の積は、その溶媒の自己解離定数に等しくなります。例えば水溶液中では、25℃において pKa + pKb = 14 の関係が成り立ちます。

イオン強度と酸解離定数

熱力学的酸解離定数は無限希釈や活量に基づいて定義される真の定数ですが、有限のイオン強度条件下における濃度に基づく酸解離定数は、活量係数の変化に伴って変動します。