Calculadora de Henderson-Hasselbalch

Calcule o pH de um tampão a partir do pKa e das concentrações de um ácido fraco e sua base conjugada.

Cálculo do pH do tampão
Use a mesma unidade nas duas concentrações para que a razão seja adimensional.

Sobre a equação de Henderson-Hasselbalch

A equação de Henderson-Hasselbalch estima o pH de um tampão formado por um ácido fraco e sua base conjugada. Sua forma usual é pH = pKa + log10(concentração da base dividida pela concentração do ácido). Ela relaciona a tendência intrínseca do ácido a se dissociar, expressa pelo pKa, com a composição da solução preparada. Esta calculadora avalia diretamente essa relação e também mostra a razão base/ácido usada no logaritmo. Quando as concentrações de ácido e base conjugada são iguais, a razão é um e o logaritmo é zero. Nesse caso, pH e pKa são iguais. Adicionar mais base conjugada aumenta o pH; adicionar mais ácido fraco o reduz. Aumentar a razão dez vezes eleva o pH em uma unidade; reduzi-la a um décimo diminui o pH em uma unidade. Esse comportamento logarítmico torna os tampões eficazes perto do pKa do ácido fraco. Na prática, um tampão costuma funcionar melhor dentro de cerca de uma unidade de pH acima ou abaixo do pKa. Nesse intervalo, a razão de concentrações fica entre aproximadamente um décimo e dez, garantindo quantidades significativas das duas espécies do par conjugado. A capacidade tamponante não depende apenas da razão. Dois tampões podem ter o mesmo pH previsto, mas o mais concentrado resiste melhor à adição de ácido ou base. Diluir ambos os componentes igualmente preserva a razão e o pH ideais, mas diminui a capacidade e pode tornar os efeitos de atividade mais importantes. A equação é uma aproximação derivada do equilíbrio de dissociação ácida. Ela pressupõe que os valores informados representem adequadamente as concentrações de equilíbrio e que os coeficientes de atividade estejam próximos de um. A exatidão pode diminuir em soluções muito diluídas ou concentradas, com alta força iônica, nos limites da faixa tamponante ou quando outros equilíbrios são relevantes. Ácidos polipróticos exigem a escolha do pKa associado ao par conjugado em questão. Use concentrações analíticas em unidades iguais, como mol/L para ambos os componentes. Como apenas a razão entra na equação, mmol/L também pode ser usado se os dois campos tiverem essa unidade. A temperatura importa porque o pKa varia com ela; use um valor medido ou tabelado próximo às condições do experimento. A calculadora atende a estudos, planejamento inicial de laboratório, tampões biológicos e estimativas de formulação. Um preparo preciso deve ser confirmado por medição de pH calibrada.

Exemplos de Henderson-Hasselbalch

Composição do tampãopH calculadoExplicação
pKa 4.75, ácido 0.10 M, base 0.10 M4.75Concentrações iguais tornam o termo logarítmico zero.
pKa 4.75, ácido 0.10 M, base 0.20 M5.051Uma razão base/ácido de dois para um eleva o pH em log10(2).
pKa 6.35, ácido 0.30 M, base 0.03 M5.35Uma razão base/ácido de um para dez reduz o pH em exatamente uma unidade.

Como calcular o pH de um tampão

  1. Informe o pKa do ácido fraco na temperatura relevante.
  2. Informe a concentração do ácido fraco.
  3. Informe a concentração da base conjugada na mesma unidade.
  4. Selecione Calcular pH do tampão para ver o pH e a razão de concentrações.

Perguntas frequentes sobre Henderson-Hasselbalch

Quando o pH é igual ao pKa?

Quando as concentrações de ácido fraco e base conjugada são iguais. A razão é um e log10(1) é zero.

Posso inserir mmol/L em vez de mol/L?

Sim, pois a equação usa uma razão. As duas concentrações devem ter a mesma unidade para que ela seja cancelada.

Qual é a faixa útil do tampão?

Um tampão geralmente funciona melhor dentro de cerca de uma unidade de pH do pKa. Isso corresponde a razões base/ácido de aproximadamente 0.1 a 10.

A diluição altera o pH do tampão?

Uma diluição ideal igual mantém a razão de concentrações e o pH previsto. Porém, reduz a capacidade tamponante, e uma diluição intensa pode invalidar as hipóteses ideais.

Esta equação pode representar ácidos fortes?

Não, ela se destina a um ácido fraco e sua base conjugada em equilíbrio. Ácidos fortes exigem cálculos diretos de estequiometria e concentração.