pKaとは酸の強さの尺度として用いられる有機化学において、最も重要なパラメーターの1つです。pKaはプロトン（H+）の外れやすさの尺度と言い換えることができるため、化合物の反応性の予測をする上で参考になります。代表的な化合物のpKaの一覧をページの最後に載せていますので、参考にしてみてください！
酸・塩基とはそもそも何なのでしょうか？
Brønsted -Lowry（ブレンステッドローリー）の酸・塩基の定義が最も一般的に用いられる定義です。
ブレンステッドローリーの定義では、酸・塩基は下記のように定義されます。
酸：プロトン（H+）を与える物質
塩基：プロトン（H+）を受け取る物質
例えば、塩酸 (HClの水溶液)中では、HClが酸として働き、水が塩基として働きます。
この結果得られたCl–やH3O+はそれぞれ塩基や酸として働くことができます。
そのため、Cl–をHClの共役塩基、H3O+をH2Oの共役酸といいます。
プロトンとは原子核を構成する粒子である陽子のことですが、中性の水素原子から一電子の取り除くと陽子だけが残るため水素イオンH+の同義語として使われます。
Brønsted-Lowryの定義の他に、Lewis（ルイス）の酸・塩基の定義も存在します。
酸： 電子対を受け取る物質
塩基： 電子対を与える物質
この定義は、Brønsted-Lowryの定義よりも広範な反応をカバーすることができます。例えば、金属イオンや電子対を持たない化合物もルイス酸として振る舞うことがあります。
Brønsted-Lowryの定義は、Lewis酸の定義をH+に限定した例と見ることができます。
酸の強さは、その酸がどれだけプロトン（H+）を放出しやすいかによって決まります。プロトンを放出しやすい酸ほど強い酸であると言えます。
酸（HA）が水中で電離する反応を考えます。
$$
HA + H_{2}O ⇆ A^{-}+H_{3}O^{+}
$$
この反応の平衡定数を酸性度定数Kaと呼びます。
$$
K_{a}=\frac{[A^{-}][H_{3}O^{+}]}{[HA]}
$$
Kaの値が大きいほど、酸はより多く電離し、プロトンを放出しやすいため、強い酸であると言えます。
Kaは最も弱い酸の約10-60〜約1015まで幅があり桁に大きく幅があるため通常扱いやすいように、pKaを使って酸の強さを表します。
pKaは下記の式で定義されます。
$$
pK_a = – log_{10}K_a
$$
pKaが小さい場合、より強い酸であるといえます。これは、pHの場合の酸性の考え方と同じなので、直感的に分かりやすいと思います。
酸の強さをpKaで表すと説明しましたが、塩基の強さは何で表すでしょうか？実は、塩基の強さは共役酸のpKaで表します。つまり、塩基の強さはプロトンとの結合の強固さで表されると言い換えることが出来ます。
このままではよくわからないので実際の例で考えてみます。水酸化物イオンOH–と塩化物イオンCl–を比較してみましょう。
OH–の共役酸：H2O ⇒ pKa = 16
Cl–の共役酸：HCl ⇒ pKa = -7.0
水酸化物イオンOH–の共役酸（H2O）のpKaがより大きいことからより強い塩基であることがとわかります。
またpHの場合と同様にpKaが大きい場合により強い塩基であるといえます。
酸の強さはプロトンの外れやすさで決まります。プロトンが外れた共役塩基の安定性を考えてみましょう。
有機化合物の場合、
（1）電荷が生じる原子の電気陰性度
（2）共鳴構造
が安定性を決める重要な要素になります。
エタノールと酢酸の共役塩基はそれぞれ、エトキシド、酢酸イオン（アセテート）です。
エトキシド、酢酸イオンはどちらも電気陰性度が大きい酸素原子上に負電荷がのるため比較的安定性が高いです。
このため、エタノールと水のpKaはそれぞれ16.0, 15.7とほぼ同程度となっています。
また、酢酸イオンでは酸素の高い電気陰性度に加え、共鳴構造による安定化があるためエタノールと比べより強い酸性（pKa=4.76）となります。
アセトンの共役塩基はアセトンエノレートです。酢酸イオンの共鳴構造と類似の形で共鳴し、炭素原子と酸素原子の上に負電荷がのります。
酢酸イオンでは、共鳴構造の2つの構造で高い電気陰性度をもつ酸素原子に負電荷がのります。一方で、アセトンエノレートでは、共鳴構造の一方では、酸素原子上に負電荷がのり、もう一方では炭素上に負電荷がのるため安定化効果は酢酸イオンに劣ります。
その結果、酢酸、アセトンのpKaはそれぞれ4.76, 19.3大きく異なります。しかしながら、C-H結合のpKaとしては小さく（メタンのpKa〜50）共鳴による安定化が大きく寄与していることがわかります。
| 化合物 | 酸 | 共役塩基 | pKa |
|---|---|---|---|
| 塩酸 | HCl | Cl– | -7.0 |
| 硫酸 | H2SO4 | HSO4– | -3.0 |
| ピリジニウムイオン | C5H5NH+ | C5H5N | 5.2 |
| オキソニウムイオン | H3O+ | H2O | 0 |
| 酢酸 | CH3COOH | CH3COO– | 4.76 |
| フェノール | C6H5OH | C6H5O– | 10.0 |
| アンモニウムイオン | NH4+ | NH3 | 9.2 |
| 水 | H2O | OH– | 15.7 |
| エタノール | CH3CH2OH | CH3CH2 O– | 16.0 |
| アセトン | CH3(C=O)CH3 | CH3(C=O)CH2– | 19.3 |
| アセチレン | HC≡CH | HC≡C– | 24 |
| 酢酸エチル | CH3COOEt | CH2COOEt– | 29.5 |
| アンモニア | NH3 | NH2– | 38 |
| ベンゼン | C6H6 | C6H5– | 44 |
| エタン | CH3CH3 | CH3CH2– | 50 |
Bordwell pKa Table
マクマリー有機化学（上）東京化学同人