Wann ist die Henderson–Hasselbalch-Gleichung nicht zuverlässig?

Wenn das Verhältnis weit außerhalb von 0,1–10 liegt, eine Komponente sehr verdünnt ist, die Ionenstärke hoch ist oder starke Säure oder Base ohne vorherige Stöchiometrie zugegeben wurde. Dann das vollständige Gleichgewicht lösen oder messen.

Berechnet der Rechner die Pufferkapazität?

Nein. Zwei Puffer mit gleichem Verhältnis haben denselben geschätzten pH, können zugegebener Säure aber sehr unterschiedlich widerstehen. Die Kapazität wächst mit der Gesamtkonzentration und ist am größten, wenn der pH nahe am pKs liegt.

Welchen pKs sollte ich verwenden?

Einen pKs für Ihre Temperatur und Ihr Lösungsmittel. Die Werte ändern sich mit Temperatur und Ionenstärke, und einige biologische Puffer sind deutlich temperaturempfindlich.

Tools

Puffer-pH-Rechner

pH eines Puffers aus pKs und Konzentrationen schätzen oder das Base-Säure-Verhältnis für einen Ziel-pH mit Henderson–Hasselbalch bestimmen.

Puffer-pH (Henderson–Hasselbalch)

pKs der Säure

[HA] schwache Säure

mol/L

[A⁻] konjugierte Base

mol/L

Geschätzter pH: 4.76
[A⁻] / [HA]: 1

Verhältnis für einen Ziel-pH

Ziel-pH

Benötigtes [A⁻] / [HA]: 1,738

Die Henderson–Hasselbalch-Beziehung, pH = pKs + log₁₀([A⁻]/[HA]), schätzt den pH einer schwachen Säure und ihrer konjugierten Base. Sie setzt voraus, dass die Gleichgewichtskonzentrationen nahe an den zugegebenen Mengen liegen und die Aktivität durch die Konzentration ersetzt werden kann. Der Rechner warnt, wenn das Verhältnis außerhalb von 0,1–10 liegt oder eine Komponente unter 1 mM fällt, wo diese Annahmen schwach werden. Wurde starke Säure oder Base zugegeben, zuerst die Stöchiometrie rechnen und die neuen Mengen eingeben. Der Rechner schätzt den pH; die Pufferkapazität misst er nicht.

So schätzen Sie den pH eines Puffers

1.pKs der schwachen Säure bei Ihrer Arbeitstemperatur eingeben.
2.Konzentrationen der schwachen Säure [HA] und der konjugierten Base [A⁻] in mol/L eingeben.
3.Geschätzten pH und Base-Säure-Verhältnis ablesen und auf Bereichswarnungen achten.
4.Zum Entwerfen eines Puffers einen Ziel-pH eingeben und das nötige Verhältnis [A⁻]/[HA] erhalten.

Rechenbeispiel: Acetatpuffer

1.Essigsäure hat bei 25 °C einen pKs ≈ 4,76.
2.Mit 0,100 M Essigsäure und 0,100 M Acetat ist das Verhältnis 1, also pH ≈ 4,76.
3.Nach Zugabe von 0,010 mol HCl zu 1,00 L ergibt die Stöchiometrie 0,110 M Säure und 0,090 M Acetat: pH ≈ 4,76 + log₁₀(0,090/0,110) ≈ 4,67.
4.Für einen Ziel-pH von 5,00 braucht man [A⁻]/[HA] = 10^(5,00 − 4,76) ≈ 1,74.

Häufig gestellte Fragen

Wann ist die Henderson–Hasselbalch-Gleichung nicht zuverlässig?: Wenn das Verhältnis weit außerhalb von 0,1–10 liegt, eine Komponente sehr verdünnt ist, die Ionenstärke hoch ist oder starke Säure oder Base ohne vorherige Stöchiometrie zugegeben wurde. Dann das vollständige Gleichgewicht lösen oder messen.
Berechnet der Rechner die Pufferkapazität?: Nein. Zwei Puffer mit gleichem Verhältnis haben denselben geschätzten pH, können zugegebener Säure aber sehr unterschiedlich widerstehen. Die Kapazität wächst mit der Gesamtkonzentration und ist am größten, wenn der pH nahe am pKs liegt.
Welchen pKs sollte ich verwenden?: Einen pKs für Ihre Temperatur und Ihr Lösungsmittel. Die Werte ändern sich mit Temperatur und Ionenstärke, und einige biologische Puffer sind deutlich temperaturempfindlich.