Henderson-Hasselbalch 方程提供了一种了解缓冲溶液 pH 值的定量方法。缓冲溶液在许多生物和化学领域至关重要 化学 过程,因为它们有助于维持稳定的 pH 环境,这对于反应正确进行至关重要。 Henderson-Hasselbalch 计算器使用以下公式简化了计算这些溶液 pH 值的过程: 浓度 酸及其共轭碱。
该工具在实验室、研究和教育环境中具有无价的价值,有助于更深入地了解弱酸碱系统中的化学平衡。它的应用领域包括 制药 开发中,药物配方需要精确的 pH 控制,在环境科学中监测水质,在食品工业中确保产品 稳定性.
Henderson-Hasselbalch 计算器的公式
pH = pKa + log₁₀ ([A⁻] / [HA])
- pH 是 氢离子 溶液的浓度。
- pKa值 是缓冲溶液中弱酸的酸解离常数。
- [A⁻] 是弱酸的共轭碱的摩尔浓度。
- [有] 是弱酸的摩尔浓度。
请注意:
- 方程中的对数 (log) 以 10 为底。
- 该方程还可以计算缓冲溶液的 pOH,与氢氧根离子 (OH-) 的浓度相关。
快速参考总表
弱酸 | pKa值 | 共轭碱基 |
---|---|---|
醋酸 | 4.76 | 醋酸盐 |
甲酸 | 3.75 | 的格式 |
乳酸 | 3.86 | 乳酸 |
氢氟酸 | 3.17 | 氟化物 |
铵离子 | 9.25 | 氨 |
磷酸 | 2.15(第一次解离) | 磷酸二氢盐 |
该表可以轻松查找常见弱酸及其共轭碱的 pKa 值。这些值是标准条件(例如室温、稀溶液)的良好起点。
Henderson-Hasselbalch 计算器示例
考虑由乙酸(pKa 为 4.76 的弱酸)及其共轭碱乙酸盐制成的缓冲溶液。如果乙酸盐([A⁻])的摩尔浓度为0.1 M,乙酸([HA])的浓度为0.1 M,则缓冲溶液的pH值可按下式计算:
pH = 4.76 + log₁₀ (0.1 / 0.1) = 4.76 + log₁₀ (1) = 4.76
此示例演示了 Henderson-Hasselbalch 方程在计算缓冲溶液 pH 值时的应用。强调其简单性和实用性。
最常见的常见问题解答
要计算 pOH,您可以应用与 pH 计算相同的原理,但重点关注缓冲系统的基本成分。该方程对于理解弱碱与其弱碱之间的平衡特别有用 共轭酸.
是的,如果 pH 和 pKa 已知,则可以重新排列 Henderson-Hasselbalch 方程来求解弱酸 ([HA]) 或其共轭碱 ([A⁻]) 的浓度,这使其成为多种用途的通用工具。化学分析。
缓冲溶液对于维持系统中恒定的 pH 值至关重要,这对于许多生物和化学过程至关重要。当添加少量酸或碱时,它们可以防止 pH 值发生剧烈变化。确保系统的稳定性和功能。