亨德森－哈塞爾巴爾赫方程

在化學和生物化學方面，亨德森－哈塞爾巴爾赫方程

pH = p K a + log 10

將弱酸化學溶液的 pH 值與酸的酸離解常數 Ka 的數值和濃度比相關聯，[ Base ] [ Acid ]? 平衡中的酸及其共軛堿。

H A ( a c i d ) ? A ? ( b a s e ) + H +

例如，酸可以是乙酸

C H 3 C O 2 H ? C H 3 C O 2 ? + H +

亨德森－哈塞爾巴爾赫方法可用于估算緩沖溶液的 pH 值，方法是將實際濃度比近似為酸和鹽的分析濃度 MA 之比。

通過將堿的質子化形式指定為酸，該方程式也可以應用于堿。

簡單的緩沖溶液由酸溶液和該酸的共軛堿的鹽組成。 例如，酸可以是乙酸，鹽可以是乙酸鈉。亨德森－哈塞爾巴爾赫方法將含有兩種組分的混合物的溶液的 pH 值與酸解離常數 Ka 聯系起來 酸，以及溶液中物質的濃度。

為了推導方程式，必須做出許多簡化假設。

CA 是酸的分析濃度，CH 是已添加到溶液中的氫離子的濃度。 忽略水的自離解。 方括號中的量 [X] 代表化學物質 X 的濃度。可以理解，符號 H+ 代表水合氫離子。 Ka 是酸解離常數。

只有連續的 pK 值相差至少 3 時，亨德森－哈塞爾巴爾赫方程才能應用于多元酸。磷酸就是這樣一種酸。

假設 2. 水的自電離可以忽略不計。嚴格來說，這個假設在 pH 值接近 7 時是無效的，pKw 值是水自電離常數的一半。 在這種情況下，應擴展氫的質量平衡方程以考慮水的自電離。

鈉離子的濃度 [Na+] 可以忽略不計。 這是 1:1 電解質的良好近似值，但不適用于具有較高電荷的離子鹽，例如形成離子對的硫酸鎂 MgSO4。

假設 4：活動系數的商 Γ ，在計算涵蓋的實驗條件下是一個常數。

熱力學平衡常數 K ?

是濃度商的乘積 [ H + ] [ A ? ] [ HA ] 和活動系數 γ H + γ A ? γ H A。在這些表達式中，方括號中的量表示 未離解酸、HA、氫離子 H+ 和陰離子 A- 的濃度； 數量 γ是相應的活動系數。 如果活性系數的商可以假設為獨立于濃度和 pH 的常數，則解離常數 Ka 可以表示為濃度的商。