Henderson-Hasselbalch-Rechner

Die Henderson-Hasselbalch-Gleichung schätzt den pH eines Puffers aus einer schwachen Säure und ihrer konjugierten Base. Ihre bekannte Form lautet pH = pKa + log10(Basenkonzentration geteilt durch Säurekonzentration). Sie verbindet die durch pKa ausgedrückte Dissoziationsneigung der Säure mit der Zusammensetzung der angesetzten Lösung. Dieser Rechner wertet den Zusammenhang direkt aus und zeigt außerdem das im Logarithmus verwendete Base-Säure-Verhältnis. Bei gleichen Konzentrationen von Säure und konjugierter Base beträgt das Verhältnis eins und der Logarithmus null. Dann entspricht der pH dem pKa. Mehr konjugierte Base erhöht den pH, mehr schwache Säure senkt ihn. Ein zehnfaches Verhältnis erhöht den pH um eine Einheit; eine Verringerung auf ein Zehntel senkt ihn um eine Einheit. Dieses logarithmische Verhalten macht Puffer nahe dem pKa der schwachen Säure wirksam. Ein praktischer Puffer arbeitet meist innerhalb etwa einer pH-Einheit ober- und unterhalb seines pKa am besten. Dort liegt das Konzentrationsverhältnis ungefähr zwischen einem Zehntel und zehn, sodass beide Partner des konjugierten Paares in nennenswerter Menge vorliegen. Die Pufferkapazität hängt nicht nur vom Verhältnis ab. Zwei Puffer können denselben vorhergesagten pH haben, während der höher konzentrierte zugesetzter Säure oder Base stärker widersteht. Gleichmäßiges Verdünnen beider Komponenten erhält das ideale Verhältnis und den pH, verringert aber die Kapazität und kann Aktivitätseffekte wichtiger machen. Die Gleichung ist eine Näherung aus dem Säuredissoziationsgleichgewicht. Sie setzt voraus, dass die Eingaben die Gleichgewichtskonzentrationen hinreichend abbilden und die Aktivitätskoeffizienten nahe eins liegen. Bei sehr verdünnten oder hoch konzentrierten Lösungen, hoher Ionenstärke, an den Grenzen des Pufferbereichs oder bei bedeutenden zusätzlichen Gleichgewichten kann die Genauigkeit sinken. Für mehrprotonige Säuren muss der pKa des betreffenden konjugierten Paares gewählt werden. Verwenden Sie analytische Konzentrationen in gleichen Einheiten, etwa mol/L für beide Komponenten. Da nur ihr Verhältnis eingeht, ist auch mmol/L möglich, wenn beide Felder dieselbe Einheit haben. Der pKa ist temperaturabhängig; nutzen Sie einen Mess- oder Tabellenwert nahe den Versuchsbedingungen. Der Rechner eignet sich für Unterricht, erste Laborplanung, biologische Puffer und Formulierungsabschätzungen. Eine präzise Herstellung sollte durch eine kalibrierte pH-Messung bestätigt werden.