Equazione di Henderson-Hasselbalch

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

Data la reazione:

HA + H 2 O ⇌ A − + H 3 O + {\displaystyle {\mbox{HA}}+{\mbox{H}}_{2}{\mbox{O}}\rightleftharpoons {\mbox{A}}^{-}+{\mbox{H}}_{3}{\mbox{O}}^{+}}

la relazione può essere espressa nei due modi equivalenti:[1]

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

oppure:

p H = p K a + log 10 ⁡ ( [ s a l e ] [ a c i d o ] ) . {\displaystyle pH=pK_{a}+\log _{10}\left({\frac {[\mathrm {sale} ]}{[\mathrm {acido} ]}}\right).}

Esplicitando il significato di "p" si ha:

p K a = − log 10 ⁡ ( K a ) = − log 10 ⁡ ( [ H 3 O + ] [ A − ] [ HA ] ) {\displaystyle 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 approssimativa per acidi e basi forti (pKa diverso di più di due unità dalla neutralità), soluzioni diluite (1 mM o meno), o rapporti acido/base molto alti (tipo 100 a 1).

Note

  1. ^ (EN) IUPAC Gold Book, "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.

Voci correlate

  • Diagramma di Davenport

Collegamenti esterni

  • (EN) Calcoli mediante l'equazione di Henderson-Hasselbalch, su changbioscience.com.
  • (EN) Origine e discussione circa l'equazione di Henderson-Hasselbalch, su chembuddy.com.
  • (EN) True example of using Henderson-Hasselbalch equation for calculation net charge of proteins, su isoelectric.ovh.org. URL consultato il 2 settembre 2018 (archiviato dall'url originale il 29 aprile 2013).
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