ヘンダーソン–ハッセルバルヒ方程式とは何ですか？

ブレンステッド・ローリー理論は、水素プロトンを提供し、受け入れる能力に基づいて酸と塩基を定義します。 Henderson-Hasselbalchの式は、これらの定義から構築され、緩衝液のpHまたは濃度を見つけるための式を作成します。 正確な緩衝液は、滴定やシャンプー製造などの産業用に使用できます。

ブレンステッド・ローリー理論によれば、酸は水素プロトンを供与できる分子であり、塩基はプロトンを受容できる分子です。 酸HAの解離反応により、H ⁺が供与され、A-が供与されます。 このA-は共役ベースと呼ばれます。 Henderson-Hasselbalchの式は、酸解離定数の再計算としてこの解離反応を使用して作成されます。

K _aで示される酸解離定数は、解離反応の平衡点です。 式K _a =（[A-] [H ⁺ ]）/ [HA]で表されます。ここで、A-、H ⁺ 、およびHAはそれぞれの濃度を1モルあたりのモル数で表しています。 Henderson-Hasselbalch方程式はpHを解くので、K _a方程式を作り直す必要があります。

変換は、pH = -log [H ⁺ ]という事実に基づいて動作します。これは、変換後の方程式にこれが表示されることを意味します。 -log _は 、-logK _a = -log（[A-] [H ⁺ ]）/ [HA]のK _a方程式の両側に乗算され、対数分布はこれを-logK = -log [H ⁺ ]に変換します。 +（ ^- log（[A-] / [HA]））。 pHの定義とpK _a = -logKを使用して、pK _a = pH-log（[A-] / [HA]）と書くことができます。 pHに関しては、pH = pK + log（[A-] / [HA]）になります。

ヘンダーソン-ハッセルバルヒ方程式は、既知の共役塩基濃度をAに、既知の弱酸濃度をHAに配置することで使用できます。 緩衝液の例には、0.10モルの酢酸（HC ₂ H ₃ O ₂ ）と0.45モルの酢酸イオン（C ₂ H ₃ O ₂ ）が含まれ、pK値は1.7 x 10 ^-5です。 結果の方程式：pH = -log（1.7 x 10 ^-5 ）+ log（0.45 / 0.10）= 5.4。

代わりに、酸または塩基の濃度のヘンダーソン-ハッセルバルチ方程式を解くことで、緩衝液を作成するときに使用する量を決定できます。 緩衝液は、他の酸塩基ペアのpHレベルを決定するために滴定で使用されます。 また、pHを適切に管理する必要がある場合には、産業用途もあります。 シャンプーが苛性になりすぎないようにし、よく計算されたバッファーを追加することでビールが腐らないようにします。