亨德森－哈塞尔巴尔赫方程

在化学和生物化学方面，亨德森－哈塞尔巴尔赫方程

pH = p K a + log 10

将弱酸化学溶液的 pH 值与酸的酸离解常数 Ka 的数值和浓度比相关联，[ Base ] [ Acid ]  平衡中的酸及其共轭碱。

H A ( a c i d ) ⇋ A − ( b a s e ) + H +

例如，酸可以是乙酸

C H 3 C O 2 H ⇋ C H 3 C O 2 − + H +

亨德森－哈塞尔巴尔赫方法可用于估算缓冲溶液的 pH 值，方法是将实际浓度比近似为酸和盐的分析浓度 MA 之比。

通过将碱的质子化形式指定为酸，该方程式也可以应用于碱。

简单的缓冲溶液由酸溶液和该酸的共轭碱的盐组成。 例如，酸可以是乙酸，盐可以是乙酸钠。亨德森－哈塞尔巴尔赫方法将含有两种组分的混合物的溶液的 pH 值与酸解离常数 Ka 联系起来 酸，以及溶液中物质的浓度。

为了推导方程式，必须做出许多简化假设。

CA 是酸的分析浓度，CH 是已添加到溶液中的氢离子的浓度。 忽略水的自离解。 方括号中的量 [X] 代表化学物质 X 的浓度。可以理解，符号 H+ 代表水合氢离子。 Ka 是酸解离常数。

只有连续的 pK 值相差至少 3 时，亨德森－哈塞尔巴尔赫方程才能应用于多元酸。磷酸就是这样一种酸。

假设 2. 水的自电离可以忽略不计。严格来说，这个假设在 pH 值接近 7 时是无效的，pKw 值是水自电离常数的一半。 在这种情况下，应扩展氢的质量平衡方程以考虑水的自电离。

钠离子的浓度 [Na+] 可以忽略不计。 这是 1:1 电解质的良好近似值，但不适用于具有较高电荷的离子盐，例如形成离子对的硫酸镁 MgSO4。

假设 4：活动系数的商 Γ ，在计算涵盖的实验条件下是一个常数。

热力学平衡常数 K ∗

是浓度商的乘积 [ H + ] [ A − ] [ HA ] 和活动系数 γ H + γ A − γ H A。在这些表达式中，方括号中的量表示 未离解酸、HA、氢离子 H+ 和阴离子 A- 的浓度； 数量 γ是相应的活动系数。 如果活性系数的商可以假设为独立于浓度和 pH 的常数，则解离常数 Ka 可以表示为浓度的商。