Bronsted-Lowry-teorin definierar syror och baser baserat på deras förmåga att donera och acceptera väteprotoner. Henderson-Hasselbalch-ekvationen bygger av dessa definitioner för att skapa en formel för att hitta pH eller koncentrationer av en buffertlösning. Exakta buffertlösningar kan användas vid titrering eller för industriell användning såsom schampotillverkning.
Enligt Bronsted-Lowry-teorin är en syra vilken molekyl som helst som kan donera en väteproton, medan en bas är en molekyl som kan acceptera protonen. Dissocieringsreaktion av syran, HA, resulterar i en H + som doneras och en A - . Denna A - kallas sedan den konjugerade basen. Henderson-Hasselbalch-ekvationen är byggd med hjälp av denna dissocieringsreaktion som omarbetad för syra-dissociationskonstanten.
En syradissociationskonstant, betecknad Ka, är jämviktspunkten för dissocieringsreaktionen. Det representeras i formeln Ka = ([A - ] [H + ]) / [HA], där A - , H + och HA representerar respektive koncentration i mol per liter. Eftersom Henderson-Hasselbalch-ekvationen löser för pH, måste K a- ekvationen omarbetas.
Konverteringen fungerar kring det faktum att pH = -log [H + ], vilket innebär att detta ska visas i den konverterade ekvationen. A-log multipliceras till båda sidor av K en ekvation för -logK a = -log ([A - ] [H + ]) / [HA] och sedan konverterar logaritmisk fördelning detta till -logK = -log [H + ] + (-log ([A - ] / [HA])). Med hjälp av definitionen av pH och det faktum att pK a = -logK kan det skrivas pK a = pH - log ([A - ] / [HA]). När det gäller pH blir det pH = pK + log ([A - ] / [HA]).
Henderson-Hasselbalch-ekvationen kan användas genom att placera den kända koncentrationen av konjugatbasen för A - och den kända svaga syrakoncentrationen för HA. En exempel buffertlösning kan inkludera 0,10 mol ättiksyra (HC2H3O2) och 0,45 molacetatjon (C2H3O2) med ett pK-värde av 1,7 x 10-5 . Den resulterande ekvationen: pH = -log (1,7 x 10-5 ) + log (0,45 / 0,10) = 5,4.
Lösning av Henderson-Hasselbalch-ekvationen istället för koncentrationen av antingen syran eller basen kan bestämma hur mycket man ska använda när man skapar en buffertlösning. Buffertar används i titreringar för att bestämma pH-nivån för andra syrabaspar. De har också industriella användningsområden där pH måste hanteras väl. Schampo förhindras från att bli för kaustiskt och öl förhindras från att förstöra på grund av tillsats av välberäknade buffertar.
