高校化学から大学初年級/内容確認:2026年10月14日
酢酸は酸なのに、エタノールは普通は酸として扱いません。同じO–Hを持っていても、H⁺を渡した後の状態が違います。共役塩基と溶媒を手掛かりに比べます。
pKaは、解離の速さではなく平衡の指標
pKa = −log₁₀ Ka
同じ溶媒・温度で比べれば、pKaが小さいほど強い酸です。pKaが1違うとKaは10倍違います。これは平衡の偏りであり、結合が切れる速度の順位ではありません。酸を比べるときは、共役塩基A⁻の安定化に加え、元の酸や溶媒和も含めて考えます。(OpenStax:2.8 酸と塩基の強さ)
| 水中での目安 | pKa | 考える手掛かり |
|---|---|---|
| 酢酸 | 約4.76 | カルボキシラートの二つのOへ電荷が分散 |
| フェノール | 約10 | フェノキシドで芳香環との共役が可能 |
| エタノール | 約16 | アルコキシドの負電荷が主にOに局在 |
数値は室温付近の代表的な目安です。水溶液中で非常に弱い酸の値は扱いに注意が必要です。異なる溶媒のpKa表を混ぜて単純比較しないようにします。
pHを変えると、どちらの形が多くなる?
pKa=4.76とし、活量係数の違いを無視した割合です。指定したpHが保たれている条件を想定し、純粋な酢酸水溶液のpHを濃度から計算する教材ではありません。
カルボン酸、フェノール、アルコール
酢酸イオンでは二つの酸素に関する等価な寄与構造を描けます。フェノキシドでは環へ電荷が広がる寄与構造も描けますが、どの共鳴構造も同じ重みで寄与するわけではありません。寄与構造の個数を数えるだけで酸性度を決めず、電荷がどの原子に置かれるかも見ます。
炭素や硫黄に付いたHも比べられる
末端アルキンからH⁺を取り去ると、sp炭素に電子対を持つ共役塩基ができます。同じ炭素上の負電荷を比べると、s性が大きい軌道では電子が核に近く分布し、安定化しやすくなります。また、チオールは対応するアルコールより強い酸であることが多く、S–H結合と共役塩基の電荷分布・溶媒和の違いが関係します。
この説明は比較の手掛かりです。酸性度を一つの結合エネルギーや電気陰性度だけで決めることはできません。
考えてみよう:pH=pKaのとき、酸はすべて解離している?
いいえ。上の近似では[A⁻]=[HA]となり、両方の形が半分ずつです。
