酸解離指数

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酸解離定数

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出典(authority):フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』「2014/09/25 23:33:18」(JST)

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酸と塩基
酸塩基抽出 酸と塩基の反応 中和と塩 アシドーシスとアルカローシス 酸解離定数 酸度関数 緩衝液 pH pH指示薬 プロトン親和力 自己解離 酸 ルイス酸 無機酸 有機酸 強酸 超酸 塩基 ルイス塩基 有機塩基 強塩基 超塩基 非求核塩基

酸解離定数（さんかいりていすう）は、酸の強さを定量的に表すための指標のひとつ。酸性度定数ともいう。酸から水素イオンが放出される解離反応を考え、その平衡定数 K_a またはその負の常用対数 pK_a によって表す。pK_a が小さいほど強い酸であることを示す（K_a が大きいことになる）。

同様に、塩基に対しては塩基解離定数 pK_b が使用される。共役酸・塩基の関係では、酸解離定数と塩基解離定数のどちらかが分かれば、溶媒の自己解離定数を用いることで、互いに数値を変換することができる。

酸解離定数は、通常は電離すると考えない有機化合物の水素に対しても使用することができる。アルドール反応など、水素の引き抜きを伴う有機化学反応を考える際に有効となる。

定義

酸の一般式を HA、溶媒を Hsol とすると、解離平衡反応は次のようになる。

このとき、酸解離定数 K_a は、溶媒の濃度 [Hsol] を定数内に含めた形で次のように表せる。

K_a は溶媒の種類に依存し、また平衡定数であるために温度によっても変化する。

K_a は物質によって大きく異なり、場合によっては非常に桁数が大きく（小さく）なるため、取扱いに不便なことがある。このため、負の常用対数 -log₁₀K_a = pK_a で表される場合が多い。定義から明らかなように、pK_a が小さな酸ほど酸性が強い。

塩基解離定数

塩基の場合は、同様に塩基解離定数 (pK_b) を用いる。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は次のようになる。

これより、塩基解離定数 K_b は、溶媒の濃度 [Hsol] を定数に含めた形で次のように表せる。

K_b も K_a と同様に、負の常用対数表示にした pK_b として扱うことが多い。pK_b の小さな物質ほど塩基性が強くなる。

酸と塩基の共役

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ぶ。反対に、ある物質に水素イオンがひとつ付加した化学種を、その物質の共役酸という。例えば、水 (H₂O) の共役塩基は水酸化物イオン (OH^-)、共役酸はオキソニウムイオン (H₃O⁺) である。

酸解離定数と塩基解離定数の定義より、ある酸 HA の酸解離定数 K_a と、その共役塩基 A^- の塩基解離定数 K_b の間には次式が成立する。

すなわち、ある溶媒中での K_a と K_b の積は、その溶媒の自己解離定数に等しい。特に水溶液中では水のイオン積（25℃で 10^-14 M²）に等しくなるため、常用対数表記では pK_a + pK_b = 14 が成立する。

酸解離定数と塩基解離定数は溶媒の自己解離定数を媒介とすることで互いに変換可能であるため、文献等には酸解離定数のみが示されていることも多い。

なお、塩基の酸解離定数の値は、その塩基の共役酸の酸解離定数の値である。

代表的な無機・有機化合物の水・DMSO・酢酸中の酸解離定数

		酸（共役酸）	塩基（共役塩基）	pKa (H2O)	pKa (DMSO)	pKa (AcOH)
過塩素酸		HClO4	ClO4-	（強）	0.4	4.9
臭化水素酸		HBr	Br-	-4.1	1.1	6.1～6.7
塩酸		HCl	Cl-	-3.7	2.1	8.6
硫酸 (pKa1)		H2SO4	HSO4-	—	1.4	7.2
硝酸		HNO3	NO3-	-1.8	1.4	9.4
	トリクロロ酢酸	Cl3CCOOH	Cl3CCOO-	0.7		11.5
リン酸 (pKa1)		H3PO4	H2PO4-	1.83
	ジクロロ酢酸	Cl2CHCOOH	Cl2CHCOO-	1.48	6.4
硫酸 (pKa2)		HSO4-	SO42-	1.96	14.7
フッ化水素酸		HF	F-	2.67
	クロロ酢酸	ClCH2COOH	ClCH2COO-	2.88	8.9
	酢酸 (AcOH)	CH3COOH	CH3COO-	4.76	12.6
炭酸 (pKa1)		H2CO3	HCO3-	6.11
リン酸 (pKa2)		H2PO4-	HPO42-	6.43
	2,4-ペンタンジオン			8.8	13.3
	シアン化水素	HCN	CN-	9.1	12.9
アンモニア		NH4+	NH3	9.25	10.5	6.4
炭酸 (pKa2)		HCO3-	CO32-	9.87
	ニトロメタン	CH3NO2	CH2NO2-	10.2	17.2
	エチルアミン	(C2H5)NH3+	(C2H5)NH2	10.63	11
	トリエチルアミン	(C2H5)3NH+	(C2H5)3N	10.72	9.0	9.5
	ジエチルアミン	(C2H5)2NH2+	(C2H5)2NH	10.93	10.5
リン酸 (pKa3)		HPO42-	PO43-	11.46
	アセトン			19.3	26.5
ジメチルスルホキシド (DMSO)				33	35
	メタン	CH4	CH3-	49	56
	エタン	C2H6	C2H5-	50.6

註・出典

関連項目

• 解離定数

外部リンク

• Bordwell pKa Table in DMSO
• Harvard University: Evans Group pKa Table
• Shodor.org Acid-Base Chemistry
• Factors that Affect the Relative Strengths of Acids and Bases
• Purdue Chemistry
• "Acidity constant" definition (from the IUPAC "Gold Book")
• Distribution diagrams of acids and bases (generation from p values with free spreadsheet)
• pKa calculation software, first principle method based on Quantum Mechanics and Poisson-Boltzmann solvation model
• SPARC Physical/Chemical property calculator

UpToDate Contents

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• 1. 解離性健忘：疫学、病因、臨床症状、経過、および診断 dissociative amnesia epidemiology pathogenesis clinical manifestations course and diagnosis
• 2. 解離性同一性障害：疫学、病因、臨床症状、経過、評価、および診断 dissociative identity disorder epidemiology pathogenesis clinical manifestations course assessment and diagnosis
• 3. 心的外傷後ストレス障害の解離性：疫学、臨床症状、評価、および診断 dissociative aspects of posttraumatic stress disorder epidemiology clinical manifestations assessment and diagnosis
• 4. 出産時の臍帯血酸塩基分析 umbilical cord blood acid base analysis at delivery
• 5. 離人症性・現実感喪失性障害：疫学、病因、臨床症状、経過、および診断 depersonalization derealization disorder epidemiology pathogenesis clinical manifestations course and diagnosis

Japanese Journal

• 酸解離指数が大きいpH指示薬のヒト血清アルブミンとの反応及びその血清アルブミン定量への応用

• 鈴木 優治
• 分析化学 52(10), 939-944, 2003-10-05
• The reaction between four pH indicators with a large pK_a value and human serum albumin and its application to the determination of the serum albumin concentration were studied. In the reaction of Bro …
• NAID 110002907441

• リン酸塩緩衝溶液pHの計算式における酸解離指数値 (pKa) に関する検討

• 鈴木優治
• 埼臨技会誌 49, 275-280, 2002
• NAID 50000770919

Related Links

• 酸解離定数 - Wikipedia

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• 酸解離定数 とは - コトバンク

酸解離定数. Tweet · Buzzurl. 世界大百科事典内の酸解離定数の言及. 【酸・塩基】より … ［水溶液中での酸・塩基］ 水溶液中でのH＋の濃度あるいはpHをその水溶液の酸の 強さとすることができるが，酸自身の酸の強さとしては，酸がH＋を放出するものである ...

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精神医学

PSY.53

• 自我の同一性の障害により出現。
• 不安にさらされて圧倒されると心理的防衛機制が働き、適応不能に陥られないようにする。
• 心因性の健忘、遁走、ガンザー症候群、小児症、多重人格などで見られる。

KPS.222

• 情動的苦悩を避けるために、自分の人格・独自性を、一時的かつ徹底的に一部変更すること。
• 遁走、ヒステリー転換反応はよく見られる解離の現象。
• 対抗恐怖的振る舞い、解離性同一性障害、薬物使用による高揚感、宗教的歓喜などでも見られる

参考

• 1. 解離症状の実例

http://www2.wind.ne.jp/Akagi-kohgen-HP/dissociation_example.htm

• 2. wiki ja

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%A7%A3%E9%9B%A2_(%E5%BF%83%E7%90%86%E5%AD%A6)

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