Bronsted-Lowry-teorien definerer syrer og baser basert på deres evne til å donere og ta imot hydrogenprotoner. Henderson-Hasselbalch-ligningen bygger av definisjonene for å lage en formel for å finne pH eller konsentrasjonene av en bufferløsning. Nøyaktige bufferløsninger kan brukes i titrering eller til industriell bruk som sjampoproduksjon.
I følge Bronsted-Lowry-teorien er en syre et hvilket som helst molekyl som er i stand til å donere et hydrogenproton, mens en base er et molekyl som er i stand til å akseptere protonet. Dissosieringsreaksjon av syren, HA, resulterer i en H + som er gitt og en A - . Denne A - kalles da konjugatbasen. Henderson-Hasselbalch-ligningen er bygget ved bruk av denne dissosiasjonsreaksjonen som omarbeidet for syre-dissosiasjonskonstanten.
En syredissosiasjonskonstant, betegnet Ka, er likevektspunktet for dissosiasjonsreaksjonen. Det er representert i formelen Ka = ([A - ] [H + ]) / [HA], der A - , H + og HA representerer de respektive konsentrasjonene i mol per liter. Siden Henderson-Hasselbalch-ligningen løser seg for pH, må K a- ligningen omarbeides.
Konverteringen opererer rundt det faktum at pH = -log [H + ], noe som betyr at dette skal vises i den konverterte ligningen. A-log multipliseres til begge sider av K en ligning for -logK a = -log ([A - ] [H + ]) / [HA] og deretter konverterer logaritmisk distribusjon dette til -logK = -log [H + ] + (-logg ([A - ] / [HA])). Ved å bruke definisjonen av pH, og det faktum at pK a = -logK, kan det skrives pK a = pH - log ([A - ] / [HA]). Når det gjelder pH, blir det pH = pK + logg ([A - ] / [HA]).
Henderson-Hasselbalch-ligningen kan brukes ved å plassere den kjente konsentrasjonen av konjugatbasen for A - og den kjente svake syrekonsentrasjonen for HA. En eksempelbufferløsning kan omfatte 0,10 mol eddiksyre (HC2H3O2) og 0,45 mol acetation (C2H3O2) med en pK-verdi på 1,7 x 10-5 . Den resulterende ligningen: pH = -log (1,7 x 10-5 ) + log (0,45 / 0,10) = 5,4.
Å løse Henderson-Hasselbalch-ligningen i stedet for konsentrasjonen av enten syren eller basen, kan bestemme hvor mye du skal bruke når du lager en bufferløsning. Buffere brukes i titrasjoner for å bestemme pH-nivået for andre syre-basepar. De har også industriell bruk der pH må styres godt. Sjampo forhindres i å bli for kaustisk, og øl forhindres fra å ødelegge på grunn av tillegg til velberegnede buffere.
