Henderson-Hasselbalch-Gleichung

Die Henderson-Hasselbalch-Gleichung ist eine Gleichung, die in der Chemie und Biochemie verwendet wird, um den pH-Wert einer Pufferlösung zu berechnen. Die Gleichung stellt eine Beziehung zwischen dem pH-Wert, dem pKa-Wert der Säure und den Konzentrationen der Säure und ihrer konjugierten Base her.

Formel:

pH = pKa + log([A-]/[HA])

wobei:

• pH der pH-Wert der Lösung ist
• pKa der negative dekadische Logarithmus der Säurekonstante Ka ist
• [A-] die Konzentration der konjugierten Base ist
• [HA] die Konzentration der schwachen Säure ist

Anwendungen:

Die Henderson-Hasselbalch-Gleichung wird verwendet, um:

• Den pH-Wert einer Pufferlösung zu berechnen.
• Die benötigten Mengen an Säure und Base zu berechnen, um einen Puffer mit einem bestimmten pH-Wert herzustellen.
• Die Pufferkapazität einer Lösung zu bestimmen.
• Den pH-Wert physiologischer Flüssigkeiten wie Blut zu verstehen und zu manipulieren (siehe: Säure-Basen-Haushalt).
• Titrationskurven zu analysieren.

Wichtige Konzepte:

• Puffer: Eine Lösung, die einer Änderung des pH-Werts widersteht, wenn Säure oder Base hinzugefügt wird (siehe: Pufferlösung).
• pKa: Ein Maß für die Säurestärke. Je niedriger der pKa-Wert, desto stärker die Säure. (siehe: pKa).
• Säure-Basen-Gleichgewicht: Das Gleichgewicht zwischen Säuren und Basen in einer Lösung.

Vereinfachungen und Annahmen:

Die Henderson-Hasselbalch-Gleichung basiert auf einigen Vereinfachungen und Annahmen, die ihre Gültigkeit einschränken können:

• Die Konzentrationen von Säure und Base sind viel größer als die Konzentration von H+ und OH-.
• Die Ionenstärke der Lösung ist niedrig.
• Die Temperatur ist konstant.

Trotz dieser Einschränkungen ist die Henderson-Hasselbalch-Gleichung ein nützliches Werkzeug für die schnelle Abschätzung des pH-Werts von Puffersystemen.