Una constante de disociación es una medida de la facilidad con la que un compuesto se dividirá en iones cuando se agregue a un solvente. Los compuestos que tienen una constante de disociación alta favorecen el lado derecho del equilibrio, es decir, la formación de iones. El uso más común de las constantes de disociación es determinar la fuerza de ácidos y bases en soluciones acuosas.
Johannes Nicolaus Brønsted y Thomas Martin Lowry definieron los ácidos como donantes de protones y las bases como aceptores de protones. Cuando se agrega al agua, un compuesto ácido se ioniza fácilmente, donando un átomo de hidrógeno o protón con carga positiva. La fuerza del ácido que se forma está relacionada con la estabilidad del ión formado cuando se dona el átomo de hidrógeno.
Un ácido de fórmula general HA se disociará en agua como se describe en la ecuación HA + H2O -> H + (aq) + A- (aq), donde H2O es agua, H + es un ion de hidrógeno cargado positivamente, también llamado protón, y A- es el ion negativo que se forma cuando se dona el protón. La constante de disociación ácida Ka es igual a [H +] [A -] / [HA], donde los corchetes indican las concentraciones de los respectivos compuestos o iones. Los ácidos fuertes favorecen el lado derecho de esta ecuación, y los ácidos débiles, como el ácido acético, se disocian solo ligeramente, lo que significa que favorecen el lado izquierdo de la ecuación.
Cuando se agrega al agua, el cloruro de hidrógeno se disocia fácilmente para formar ácido clorhídrico. El valor de Ka para el ácido clorhídrico está entre 106 moles por litro y 107 moles por litro. Esto significa que habrá cientos de miles de iones disociados más que moléculas no disociadas en el ácido clorhídrico. La medición de la concentración de iones de hidrógeno en una solución es otro método para medir la fuerza del ácido. Esto se llama hidrógeno potenz (pH) y viene dado por la ecuación pH = -log10 [H +]. Las soluciones fuertemente ácidas con una alta concentración de H + tienen un pH bajo.
El agua también tiene propiedades ácidas, aunque mucho menos que el ácido clorhídrico o incluso el ácido acético. La conductividad eléctrica de una solución depende de la presencia de iones dentro de esa solución, por lo que la fuerza de un ácido se puede determinar midiendo su conductividad usando electrodos. De ello se deduce que el agua destilada completamente pura no debería ser conductora, pero este no es el caso. Esto se debe a que el agua se auto disociará para formar iones de hidrógeno e hidróxido. Esta disociación es muy débil y se denomina producto iónico del agua, KW.
Existe una constante de relación análoga para describir la fuerza de las bases. Una base general, B, hará que el agua se disocie para formar iones de hidróxido BH + y OH-. La fuerza de esta base viene dada por la constante de disociación de la base Kb, que es igual a [BH +] [OH -] / [B]. La fuerza de la base depende de la estabilidad del ion BH +. El hidróxido de sodio o el hidróxido de potasio forman bases muy estables y, por tanto, tienen valores elevados de Kb.