Bronsted-Lowry teorisi, hidrojen protonlarını bağışlama ve kabul etme yeteneklerine dayanarak asitleri ve bazları tanımlar. Henderson-Hasselbalch denklemi, bir tampon çözeltinin pH'ını veya konsantrasyonlarını bulmak için bir formül oluşturmak için bu tanımlardan yararlanır. Doğru tampon çözeltiler titrasyonda veya şampuan üretimi gibi endüstriyel kullanımlar için kullanılabilir.
Bronsted-Lowry teorisine göre, bir asit, bir hidrojen protonunu bağışlayabilen herhangi bir molekül iken, bir baz, protonu kabul edebilen bir moleküldür. Asidin HA ayrışma reaksiyonu, bağışlanan bir H + ve bir A - ile sonuçlanır. Bu A - daha sonra eşlenik taban olarak adlandırılır. Henderson-Hasselbalch denklemi, asit ayrışma sabiti için elden geçirildiği gibi bu ayrılma reaksiyonu kullanılarak inşa edilmiştir.
Ka olarak adlandırılan bir asit ayrışma sabiti, ayrılma reaksiyonunun denge noktasıdır. Formül Ka = ([A - ] [H + ]) / [HA] 'da gösterilmiştir, burada A - , H + ve HA ilgili konsantrasyonları litre başına mol cinsinden gösterir. Henderson-Hasselbalch denklemi pH'ı çözdüğü için, K a denkleminin elden geçirilmesi gerekiyor.
Dönüşüm, pH = -log [H + ] olduğu etrafında hareket eder, bunun dönüştürülmüş denklemde görünmesi gerektiği anlamına gelir. A -log, K'nın her iki tarafına -logKa = -log ([A - ] [H + ]) / [HA] denklemiyle çarpılır ve ardından logaritmik dağılım bunu -logK = -log [H + ] değerine dönüştürür. + (-log ([A - ] / [HA])). PH tanımı ve pKa = -logK olduğu gerçeği kullanılarak, pKa = pH - log ([A - ] / [HA]) yazılabilir. PH açısından, pH = pK + log olur ([A - ] / [HA]).
Henderson-Hasselbalch denklemi, konjugat bazının bilinen konsantrasyonunu A'ya ve HA için bilinen zayıf asit konsantrasyonunu yerleştirerek kullanılabilir. Bir örnek tampon çözeltisi, pK değeri 1.7 x 10-5 olan 0.10 mol asetik asit (HC2H3O2) ve 0.45 mol asetat iyonu (C2H3O2) içerebilir. Oluşan denklem: pH = -log (1.7 x 10-5 ) + log (0.45 / 0.10) = 5.4.
Asit ya da bazın konsantrasyonu yerine Henderson-Hasselbalch denkleminin çözülmesi, bir tampon çözelti oluşturulurken ne kadar kullanılacağını belirleyebilir. Tamponlar, diğer asit-baz çiftlerinin pH seviyesini belirlemek için titrasyonlarda kullanılır. Ayrıca, pH'ın iyi yönetilmesi gereken yerlerde endüstriyel kullanım alanları vardır. Şampuan çok yakıcı olmaktan ve bira iyi hesaplanmış tamponların eklenmesi nedeniyle bozulmadan korunur.
