Equazione di Henderson-Hasselbalch

In chimica, l'equazione di Henderson-Hasselbalch (Hasselbalch e non Hasselbach) descrive, nei sistemi biologici e chimici, la relazione tra il pH e la concentrazione dell'acido impiegando la sua pK_a. L'equazione è utile anche nel caso si debba calcolare il pH di una soluzione tampone.

Data la reazione ${\mbox{HA}}+{\mbox{H}}_{2}{\mbox{O}}\rightleftharpoons {\mbox{A}}^{-}+{\mbox{H}}_{3}{\mbox{O}}^{+}$

la relazione può essere espressa nei due modi equivalenti

${\textrm {pH}}={\textrm {pK}}_{a}+\log _{10}{\frac {[{\textrm {A}}^{-}]}{[{\textrm {HA}}]}}$

oppure

$pH=pK_{a}+\log _{10}\left({\frac {[\mathrm {base} ]}{[\mathrm {acid} ]}}\right).$

Esplicitando il significato di "p" si ha:

$pK_{a}=-\log _{10}(K_{a})=-\log _{10}\left({\frac {[{\mbox{H}}_{3}{\mbox{O}}^{+}][{\mbox{A}}^{-}]}{[{\mbox{HA}}]}}\right)$

Limiti dell'equazione

La Henderson-Hasselbalch presuppone alcune approssimazioni. La più importante è che la concentrazione dell'acido e della base coniugata rimangano, all'equilibrio, pari alla loro concentrazione formale. Sono escluse pertanto la dissociazione dell'acido e l'idrolisi della base. anche l'autoprotolisi dell'acqua non è tenuta in considerazione. Questa relazione diviene troppo approssimata per acidi e basi forti (pKa diverso di più di 2 unità dalla neutralità), soluzioni diluite (1 mM o meno), o rapporti acido/base molto alti (tipo 100 a 1).

Come si arriva alla Henderson-Hasselbalch

Considera l'equazione

${\mbox{HA}}+{\mbox{H}}_{2}{\mbox{O}}\rightleftharpoons {\mbox{A}}^{-}+{\mbox{H}}_{3}{\mbox{O}}^{+}$

Date le definizione di K_a e di "p" come di -log₁₀, allora

Links esterni

• Calcoli mediante l'equazione di Henderson-Hasselbalch
• Origine e discussione circa l'equazione di Henderson-Hasselbalch equation

Bibliografia

• Lawrence J. Henderson. Concerning the relationship between the strength of acids and their capacity to preserve neutrality. Am. J. Physiol. 1908, 21, 173-179.
• Hasselbalch, K. A. Biochemische Zeitschrift 1916, 78, 112-144.
• Po, Henry N.; Senozan, N. M. Henderson-Hasselbalch Equation: Its History and Limitations. J. Chem. Educ. 2001, 78, 1499-1503.
• de Levie, Robert. The Henderson-Hasselbalch Equation: Its History and Limitations. J. Chem. Educ. 2003, 80, 146.