pKaの考え方：暗記から比較へ（頻出パターン）
pKaを「数字の暗記」として扱うと、有機化学は一気に苦行になります。
でも実戦で必要なのは、細かい数値の丸暗記ではなく、(1)どちらが強酸か、(2)平衡がどちらに寄るか、(3)どのHが抜けやすいか、を素早く比較できることです。
この記事では、マクマリー（OpenStax版）のpKaの使い方と、講義・試験で頻出の比較パターンを「型」として固定します。
この記事でできること
- pKaの大小から「強酸・弱酸」「強塩基・弱塩基」を即判定できる
- 酸塩基平衡がどちらに進むか（進む/進まない）を比較で判断できる
- 頻出官能基のpKaレンジを“暗記最小”で整理できる
- 「なぜそのpKaになるか」を共鳴・誘起・混成（s性）で説明できる
結論：pKaは「比較ツール」
- pKaが小さいほど強酸（Kaが大きい）
- 強酸の共役塩基は弱塩基／弱酸の共役塩基は強塩基（逆関係）
- H+は「強酸 → 強塩基」へ移動する（＝生成物側が“弱い酸・弱い塩基”になる方向が有利）
テンプレ：pKaで平衡を一発判定する
酸塩基反応の基本形
HA + B: ⇄ A− + HB+
判定ルール（これだけ）
- 左の酸：HA（pKa(HA)）
- 右の酸：HB+（pKa(HB+)）
- 平衡は「pKaが大きい酸（弱酸）がある側」に寄る
超重要：ΔpKaの感覚
実験・試験では「明らかに進む/ほぼ進まない」を判断したい場面が多い。
目安として：
- ΔpKaが数以上（例：3以上）なら、だいたい“進む”と見てよい
- ΔpKaが小さい（例：0〜1）なら、平衡で混ざる（条件依存）
※厳密な平衡定数計算は別記事で扱う
頻出パターン1：O–H酸（アルコール vs カルボン酸）
観察（典型pKa）
- 水：pKa 15.74
- エタノール：pKa 16.00
- 酢酸：pKa 4.76
なぜ？（共役塩基の安定性で説明）
アルコールがH+を失うとアルコキシド（RO−）になる。負電荷は主にO上に集中。
一方カルボン酸がH+を失うとカルボキシラート（RCO2−）になり、負電荷が共鳴で分散して安定。
つまり、共鳴で共役塩基が安定 → pKaが下がる（強酸化）。
頻出パターン2：フェノールがアルコールより酸性（共鳴）
ポイント
フェノールはアルコールよりずっと酸性（フェノキシドが共鳴安定化）。
負電荷がOだけでなく芳香環（o/p位）に分散するため、共役塩基が安定になる。
試験での使い方
- 「フェノールはNaOHに溶ける（塩になる）」は鉄板
- 置換基が電子求引性ならさらに酸性が上がる（共役塩基がより安定）
頻出パターン3：α水素（カルボニル隣）とエノラート（共鳴）
何が起きる？
C=Oの隣（α位）のHは「抜けるとエノラートになれる」ため、通常の炭化水素より酸性が高い。
エノラートは共鳴で負電荷がOとα炭素に分散して安定。
よく使う目安（pKaレンジ）
- アルコール：~16
- アルデヒド：~17、ケトン：~19
- 1,3-ジカルボニル：さらに酸性（~9〜13が目安）
頻出パターン4：末端アルキンが酸性（混成＝s性）
観察（炭化水素のpKa）
- アルカン ~60、アルケン 44、末端アルキン 25
なぜ？（混成で説明）
アセチリド陰イオンはsp混成でs性が高く（50%）、負電荷が核に近い低エネルギー軌道に乗るため安定。
だから末端アルキンは相対的に酸性が高い。
頻出パターン5：誘起効果（−I）で酸性が上がる
代表例：フッ素置換アルコールが酸性化
電子求引性置換基（ハロゲンなど）があると、アルコキシドの負電荷が“分散”して安定化し、酸性が上がる。
例として、エタノール（pKa 16）に対し 2,2,2-トリフルオロエタノール（pKa 12.43）のようにpKaが下がる。
「暗記」から「比較」へ：最低限のpKa地図（覚えるのはレンジ）
まずはこの並びを固定
強酸（低pKa） ←──────────→ 弱酸（高pKa）
- 無機強酸（例：HCl）
- カルボン酸（~5）
- フェノール（~10前後が目安、置換基で変動）
- 水・アルコール（~16）
- α水素（アルデヒド~17、ケトン~19）
- 末端アルキン（~25）
- アミンの共役酸（アンモニウム）はpKaで塩基性を見る（別記事で詳説）
数字は「代表値を1つ」で十分
例：水15.7、酢酸4.8、末端アルキン25、ケトン19
これだけで、多くの“進む/進まない”が判定できる。
練習問題（演習）
解答：
できる（進む）。
酢酸（pKa 4.76）は水（pKa 15.74）より強酸なので、H+は酢酸→OH−へ移動して水ができる方向が有利。
解答：
ほぼできない（平衡は反応物側）。
アセトンはエタノールより弱酸（pKaが大きい）なので、エトキシドはアセトンのHを強くは奪えない。強塩基（例：LDAなど）が必要になる。
解答：
できる（進む）。
末端アルキン（pKa 25）はNH3（pKa 35）より強酸なので、NH2−は末端アルキンを脱プロトン化してアセチリドを与える。
次に読む記事
- 共鳴構造の書き方：電子はどこまで動かせる？（pKaの理由付けが強くなる）
- SN1/SN2の入口：基質・溶媒・求核剤で一発判定（塩基性/求核性の切り分けも含む）
- アミンの塩基性：pKa（アンモニウム）で見る（有機塩基の扱いを完成させる）
