Calculadora de Henderson-Hasselbalch

Calcula el pH de una solución tampón a partir del pKa y las concentraciones de un ácido débil y su base conjugada.

Cálculo del pH del tampón
Usa la misma unidad para ambas concentraciones, de modo que su cociente sea adimensional.

Acerca de la ecuación de Henderson-Hasselbalch

La ecuación de Henderson-Hasselbalch estima el pH de una solución tampón formada por un ácido débil y su base conjugada. Su forma habitual es pH = pKa + log10(concentración de base dividida por concentración de ácido). Relaciona la tendencia intrínseca del ácido a disociarse, expresada por el pKa, con la composición de la solución preparada. Esta calculadora evalúa esa relación y muestra también el cociente base/ácido usado en el logaritmo. Cuando las concentraciones de ácido y base conjugada son iguales, el cociente es uno y el logaritmo es cero: el pH es igual al pKa. Añadir más base conjugada aumenta el pH; añadir más ácido débil lo reduce. Multiplicar el cociente por diez eleva el pH una unidad; reducirlo a una décima parte lo baja una unidad. Este comportamiento logarítmico hace eficaces a los tampones cerca del pKa del ácido débil. Un tampón práctico suele funcionar mejor dentro de aproximadamente una unidad de pH respecto a su pKa. En ese intervalo, el cociente va de una décima parte a diez, por lo que hay cantidades significativas de ambos miembros del par conjugado. La capacidad amortiguadora no depende solo del cociente. Dos tampones pueden tener el mismo pH previsto, pero el más concentrado resiste mejor la adición de ácido o base. Diluir ambos componentes por igual conserva el cociente y el pH ideales, pero reduce la capacidad y puede hacer más relevantes los efectos de actividad. La ecuación es una aproximación derivada del equilibrio de disociación ácida. Supone que los valores introducidos representan adecuadamente las concentraciones de equilibrio y que los coeficientes de actividad están cerca de uno. La exactitud puede disminuir en soluciones muy diluidas o concentradas, con alta fuerza iónica, cerca de los límites del intervalo tampón o cuando otros equilibrios son importantes. En ácidos polipróticos debe elegirse el pKa del par conjugado pertinente. Usa concentraciones analíticas en unidades coincidentes, por ejemplo mol/L para ambos componentes. Como solo interviene el cociente, también sirve mmol/L si ambos campos usan esa unidad. La temperatura importa porque modifica el pKa: usa un valor medido o tabulado cerca de las condiciones experimentales. La calculadora sirve para estudios, planificación inicial de laboratorio, tampones biológicos y estimaciones de formulación; una preparación precisa debe confirmarse con una medición de pH calibrada.

Ejemplos de Henderson-Hasselbalch

Composición del tampónpH calculadoExplicación
pKa 4.75, ácido 0.10 M, base 0.10 M4.75Las concentraciones iguales anulan el término logarítmico.
pKa 4.75, ácido 0.10 M, base 0.20 M5.051Una proporción base/ácido de dos a uno aumenta el pH en log10(2).
pKa 6.35, ácido 0.30 M, base 0.03 M5.35Una proporción base/ácido de uno a diez reduce el pH exactamente una unidad.

Cómo calcular el pH de un tampón

  1. Introduce el pKa del ácido débil a la temperatura correspondiente.
  2. Introduce la concentración del ácido débil.
  3. Introduce la concentración de la base conjugada en la misma unidad.
  4. Selecciona Calcular pH del tampón para ver el pH y el cociente de concentraciones.

Preguntas frecuentes sobre Henderson-Hasselbalch

¿Cuándo es el pH igual al pKa?

Cuando el ácido débil y la base conjugada tienen la misma concentración. El cociente es uno y log10(1) es cero.

¿Puedo introducir mmol/L en lugar de mol/L?

Sí, porque la ecuación usa un cociente. Ambas concentraciones deben tener la misma unidad para que esta se cancele.

¿Cuál es el intervalo útil de un tampón?

Suele funcionar mejor dentro de aproximadamente una unidad de pH respecto al pKa. Esto corresponde a cocientes base/ácido de alrededor de 0.1 a 10.

¿La dilución cambia el pH del tampón?

Una dilución ideal igual de ambos componentes conserva el cociente y el pH previsto. Sin embargo, reduce la capacidad amortiguadora, y una dilución intensa puede invalidar los supuestos ideales.

¿Sirve esta ecuación para ácidos fuertes?

No, está pensada para un ácido débil y su base conjugada en equilibrio. Los ácidos fuertes requieren cálculos directos de estequiometría y concentración.