O pKa é uma medida que indica a força de um ácido em solução. Mais especificamente, é o logaritmo negativo da constante de dissociação ácida (Ka) de um ácido em uma solução aquosa. A expressão é dada por:
Um pKa baixo indica que o ácido é forte (ou seja, se dissocia facilmente em íons), enquanto um pKa alto sugere que o ácido é fraco (ou seja, se dissocia menos em íons).
A água (H?O) é um solvente que participa de reações de ionização, onde pode atuar como um ácido ou uma base. Em termos de equilíbrio, a água se dissocia em íons hidrogênio (H?) e íons hidroxila (OH?):
O produto da concentração dos íons em solução é constante a temperaturas específicas e é dado pelo produto iônico da água (Kw):
[ K_w = [\text{H}^+][\text{OH}^-] = 1.0 \times 10^{-14} \, \text{(a 25 °C)} ]
O pKa dos ácidos influencia a dissociação do ácido em relação ao equilíbrio com relação aos íons hidrogênio, afetando as concentrações de H? e OH? na solução.
O pH é uma medida da acidez ou alcalinidade de uma solução e é definido como:
[ \text{pH} = -\log_{10}[\text{H}^+] ]
Da mesma forma, o pOH é uma medida da concentração dos íons hidroxila e é definido como:
[ \text{pOH} = -\log_{10}[\text{OH}^-] ]
A relação entre pH e pOH em água pura é:
Quando se introduz um ácido ou uma base em uma solução, as concentrações de H? e OH? mudam, afetando o pH e o pOH da solução. Um ácido forte, por exemplo, irá aumentar a concentração de H? (diminuindo o pH), enquanto um ácido fraco (com um pKa mais alto) terá um efeito menor.
Esses conceitos se inter-relacionam, influenciando um ao outro em soluções aquosas.