Bronsted-Lowry-teorien definerer syrer og baser baseret på deres evne til at donere og acceptere brintprotoner. Henderson-Hasselbalch-ligningen bygger ud fra disse definitioner for at skabe en formel til at finde pH eller koncentrationer af en bufferopløsning. Nøjagtige bufferopløsninger kan anvendes til titrering eller til industriel anvendelse, såsom shampoofremstilling.
I henhold til Bronsted-Lowry-teorien er en syre et hvilket som helst molekyle, der er i stand til at donere et brintproton, mens en base er et molekyle, der er i stand til at acceptere protonet. Dissocieringsreaktion af syren, HA, resulterer i en H + , der doneres, og en A - . Denne A - kaldes derefter den konjugerede base. Henderson-Hasselbalch-ligningen er bygget ved hjælp af denne dissocieringsreaktion som omarbejdet til syre-dissociationskonstanten.
En syredissociationskonstant, betegnet Ka, er ligevægtspunktet for dissocieringsreaktionen. Det er repræsenteret i formlen Ka = ([A - ] [H + ]) / [HA], hvor A - , H + og HA repræsenterer de respektive koncentrationer i mol pr. Liter. Da Henderson-Hasselbalch-ligningen løser for pH, skal K a- ligningen omarbejdes.
Konverteringen fungerer omkring det faktum, at pH = -log [H + ], hvilket betyder, at dette skal vises i den konverterede ligning. A-log ganges til begge sider af K en ligning for -logK a = -log ([A - ] [H + ]) / [HA] og derefter konverterer logaritmisk distribution dette til -logK = -log [H + ] + (-log ([A - ] / [HA])). Ved hjælp af definitionen af pH og det faktum, at pK a = -logK, kan det skrives pK a = pH - log ([A - ] / [HA]). Med hensyn til pH bliver det pH = pK + log ([A - ] / [HA]).
Henderson-Hasselbalch-ligningen kan bruges ved at anbringe den kendte koncentration af konjugatbasen til A - og den kendte svage syrekoncentration for HA. En eksempelpufferopløsning kan omfatte 0,10 mol eddikesyre (HC2H3O2) og 0,45 mol acetation (C2H3O2) med en pK-værdi på 1,7 x 10-5 . Den resulterende ligning: pH = -log (1,7 x 10-5 ) + log (0,45 / 0,10) = 5,4.
Opløsning af Henderson-Hasselbalch-ligningen i stedet for koncentrationen af enten syre eller base kan bestemme, hvor meget der skal bruges, når man opretter en pufferopløsning. Buffere bruges i titrationer til bestemmelse af pH-niveauet for andre syre-basepar. De har også industrielle anvendelser, uanset hvor pH-værdien skal styres godt. Shampoo forhindres i at blive for kaustisk, og øl forhindres i at ødelægge på grund af tilsætning af velberegnede buffere.
