Para un ácido carboxílico, la Ka viene dada por la siguiente ecuación:
$$Ka =\frac{[H3O+][A-]}{[HA]}$$
donde [H3O+] es la concentración de iones hidronio, [A-] es la concentración del anión carboxilato y [HA] es la concentración del ácido carboxílico.
El pKa de un ácido carboxílico se puede estimar mediante diversos métodos, entre ellos:
* La ecuación de Hammett: La ecuación de Hammett es una relación lineal de energía libre que relaciona el pKa de un ácido carboxílico con los sustituyentes de la molécula. La ecuación viene dada por:
$$pKa =pKa^0 + \sum \sigma_i$$
donde pKa^0 es el pKa del ácido carboxílico no sustituido y σi son las constantes de Hammett para los sustituyentes de la molécula.
* La ecuación de Taft: La ecuación de Taft es otra relación lineal de energía libre que relaciona el pKa de un ácido carboxílico con los efectos inductivos y estéricos de los sustituyentes en la molécula. La ecuación viene dada por:
$$pKa =pKa^0 + \rho^*\sigma^*_I + \delta\sigma^*_R$$
donde pKa^0 es el pKa del ácido carboxílico no sustituido, ρ* es el parámetro inductivo de Taft, σ*I es la constante inductiva de Taft, δ es el parámetro estérico de Taft y σ*R es la constante estérica de Taft.
* La ecuación de Perrin: La ecuación de Perrin es una ecuación más compleja que tiene en cuenta los efectos tanto inductivos como de resonancia de los sustituyentes en la molécula. La ecuación viene dada por:
$$pKa =pKa^0 + \sum \sigma_i + \sum \pi_i$$
donde pKa^0 es el pKa del ácido carboxílico no sustituido, σi son las constantes de Hammett para los sustituyentes de la molécula y πi son las constantes de resonancia de los sustituyentes de la molécula.
El pKa de un ácido carboxílico es una propiedad importante que afecta su reactividad. Los ácidos carboxílicos con valores de pKa bajos son más ácidos y más reactivos que los ácidos carboxílicos con valores de pKa altos.
