pKa Calculator

pKa（酸解離定数の逆対数）とは

化学において、酸の強さを定量的に表すための指標です。酸解離定数 $K_a$ は値が非常に小さく扱いづらいため、その逆数の常用対数をとった $pK_a$ が一般的に用いられます。

pK_a = -\log_{10} K_a

• pKaが小さいほど： 酸性は強い（プロトン $H^+$ を放出しやすい）。例：塩酸 ($pKa \approx -7$)
• pKaが大きいほど： 酸性は弱い（プロトンを放出しにくい）。例：酢酸 ($pKa \approx 4.76$)

ヘンダーソン・ハッセルバルヒの式

緩衝液のpHを計算する際に用いられる基本式です。弱酸とその共役塩基の濃度比から、溶液のpHを求めることができます。

pH = pK_a + \log_{10} \left( \frac{[A^-]}{[HA]} \right)

• $[A^-]$: 共役塩基のモル濃度
• $[HA]$: 弱酸のモル濃度

この式から、酸と塩基の濃度が等しいとき（$[A^-] = [HA]$）、$\log(1) = 0$ となり、$pH = pK_a$ となることがわかります。これが緩衝能が最大になるポイントです。

医薬品開発における重要性

薬物の $pK_a$ を知ることは、体内での吸収・分布・代謝・排泄（ADME）を予測する上で極めて重要です。分子がイオン化しているか、分子状態であるかによって、細胞膜の透過性が大きく異なるからです。