Henderson-Hasselbalch Rechner
Gib einen pKs-Wert und die Konzentrationen von konjugierter Base und schwacher Säure ein, um den pH einer Pufferlösung zu erhalten — und sieh, warum gleiche Konzentrationen den pH gleich dem pKs-Wert machen.
Puffer-pH in einem Schritt
Gib den pKs-Wert, die konjugierte Base [A⁻] und die schwache Säure [HA] in mol/L ein und der Rechner liefert den Puffer-pH aus pH = pKs + log₁₀([A⁻]/[HA]).
Gleiche Einheit verwenden
Beide Konzentrationen müssen dieselbe Einheit haben (mol/L). Nur ihr Verhältnis zählt, daher ergeben gleiche Konzentrationen einen pH gleich dem pKs-Wert.
Was ist der Henderson-Hasselbalch-Rechner?
Der pH eines Puffers
Der Henderson-Hasselbalch-Rechner ermittelt den pH-Wert einer Pufferlösung aus drei Größen: dem pKs-Wert der schwachen Säure, der Konzentration der konjugierten Base [A⁻] und der Konzentration der schwachen Säure [HA]. Ein Puffer ist eine Mischung aus einer schwachen Säure und ihrer konjugierten Base, die Änderungen des pH-Werts widersteht, wenn kleine Mengen Säure oder Base zugegeben werden, und die Gleichung pH = pKs + log₁₀([A⁻]/[HA]) sagt genau voraus, wo ihr pH liegt. Das ist die Zahl hinter der Blutchemie, der Gärung und den Puffern, die Chemiker täglich ansetzen, um eine Reaktion auf einem festen pH zu halten.
Gib einen pKs-Wert und die Konzentrationen von Base und Säure in mol/L ein, um sofort den Puffer-pH zu erhalten — gleiche Konzentrationen ergeben den pKs-Wert.
Der Puffer-pH ist der pKs-Wert plus der dekadische Logarithmus der konjugierten Base geteilt durch die schwache Säure.
pH = pKs + log₁₀([A⁻] / [HA])Da nur das Verhältnis der beiden Stoffe auftaucht, lässt eine Verdopplung beider Konzentrationen den pH unverändert, macht den Puffer aber stärker. Überwiegt die konjugierte Base die Säure, ist der Logarithmus-Term positiv und der pH steigt über den pKs-Wert; überwiegt die Säure, fällt er darunter. Verwende mol/L für beide, dann kommt der pH auf der üblichen Skala zurück.
Angenommen, du mischst Acetat und Essigsäure, jeweils 0,1 mol/L, mit einem pKs-Wert von 4,76.
Verhältnis bestimmen
0,1 / 0,1 = 1 — die konjugierte Base und die Säure liegen in gleichen Mengen vor.
Dekadischen Logarithmus nehmen
log₁₀(1) = 0 — ein Verhältnis von eins trägt nichts zum pH bei.
pKs-Wert addieren
pH = 4,76 + 0 = 4,76 — der Puffer liegt genau auf seinem pKs-Wert, wo er am besten wirkt.
Die Gleichung ist weit verbreitet, doch sie ist eine Näherung, die du mit Bedacht anwenden solltest.
Eine Näherung für moderate Puffer schwacher Säuren
Die Henderson-Hasselbalch-Gleichung setzt eine schwache Säure voraus, die nur teilweise dissoziiert ist, und Konzentrationen, die weder sehr verdünnt noch sehr konzentriert sind. Sie verliert an Genauigkeit bei starken Säuren und Basen, bei extremen Pufferverhältnissen weit weg von 1 und wenn die Ionenaktivität von der Konzentration abweicht. Beide Konzentrationen müssen größer als null sein — der Logarithmus von null oder einem negativen Verhältnis ist nicht definiert —, während der pKs-Wert selbst bei starken Säuren negativ sein darf.