Calculateur de Henderson-Hasselbalch

Calculez le pH d’un tampon à partir du pKa et des concentrations d’un acide faible et de sa base conjuguée.

Calcul du pH d’un tampon
Utilisez la même unité de concentration afin que le rapport soit sans dimension.

À propos de l’équation de Henderson-Hasselbalch

L’équation de Henderson-Hasselbalch estime le pH d’un tampon constitué d’un acide faible et de sa base conjuguée. Sa forme usuelle est pH = pKa + log10(concentration en base divisée par concentration en acide). Elle relie la tendance intrinsèque de l’acide à se dissocier, exprimée par le pKa, à la composition de la solution préparée. Ce calculateur évalue directement cette relation et affiche le rapport base/acide utilisé dans le logarithme. Lorsque les concentrations en acide et en base conjuguée sont égales, leur rapport vaut un et le logarithme zéro. Le pH est alors égal au pKa. Ajouter de la base conjuguée augmente le pH, tandis qu’ajouter de l’acide faible le diminue. Multiplier le rapport par dix augmente le pH d’une unité ; le diviser par dix le diminue d’une unité. Ce comportement logarithmique rend les tampons efficaces près du pKa de l’acide faible. En pratique, un tampon fonctionne généralement au mieux à environ une unité de pH de part et d’autre de son pKa. Le rapport des concentrations se situe alors entre environ un dixième et dix, avec des quantités significatives des deux espèces conjuguées. Le pouvoir tampon ne dépend pas du seul rapport. Deux tampons peuvent avoir le même pH prévu, mais le plus concentré résiste davantage à l’ajout d’acide ou de base. Diluer les deux composants de façon identique conserve le rapport et le pH idéaux, mais réduit le pouvoir tampon et peut accentuer l’importance des effets d’activité. L’équation est une approximation issue de l’équilibre de dissociation acide. Elle suppose que les valeurs saisies représentent correctement les concentrations à l’équilibre et que les coefficients d’activité sont proches de un. La précision peut diminuer dans les solutions très diluées ou concentrées, à forte force ionique, aux limites de la zone tampon ou lorsque d’autres équilibres interviennent. Pour un polyacide, choisissez le pKa correspondant au couple conjugué concerné. Utilisez des concentrations analytiques dans la même unité, par exemple mol/L pour les deux espèces. Comme seul le rapport intervient, mmol/L convient aussi si les deux champs partagent cette unité. Le pKa dépend de la température : prenez une valeur mesurée ou tabulée près des conditions de l’expérience. L’outil convient aux exercices, à la préparation initiale d’expériences, aux tampons biologiques et aux estimations de formulation. Une préparation précise doit être confirmée par une mesure de pH étalonnée.

Exemples de Henderson-Hasselbalch

Composition du tamponpH calculéExplication
pKa 4.75, acide 0.10 M, base 0.10 M4.75Des concentrations égales annulent le terme logarithmique.
pKa 4.75, acide 0.10 M, base 0.20 M5.051Un rapport base/acide de deux pour un augmente le pH de log10(2).
pKa 6.35, acide 0.30 M, base 0.03 M5.35Un rapport base/acide de un pour dix diminue le pH d’exactement une unité.

Comment calculer le pH d’un tampon

  1. Saisissez le pKa de l’acide faible à la température concernée.
  2. Saisissez la concentration en acide faible.
  3. Saisissez la concentration en base conjuguée dans la même unité.
  4. Sélectionnez Calculer le pH du tampon pour voir le pH et le rapport des concentrations.

Questions fréquentes sur Henderson-Hasselbalch

Quand le pH est-il égal au pKa ?

Lorsque les concentrations en acide faible et en base conjuguée sont égales. Leur rapport vaut alors un et log10(1) vaut zéro.

Puis-je saisir des mmol/L plutôt que des mol/L ?

Oui, car l’équation utilise un rapport. Les deux concentrations doivent avoir la même unité pour qu’elle s’annule.

Quelle est la zone tampon utile ?

Un tampon fonctionne généralement au mieux à environ une unité de pH autour du pKa, soit un rapport base/acide d’environ 0.1 à 10.

La dilution modifie-t-elle le pH du tampon ?

Une dilution idéale identique conserve le rapport des concentrations et le pH prévu. Elle réduit cependant le pouvoir tampon, et une forte dilution peut invalider les hypothèses idéales.

Cette équation convient-elle aux acides forts ?

Non, elle vise un acide faible et sa base conjuguée à l’équilibre. Les acides forts nécessitent des calculs directs de stœchiométrie et de concentration.