Henderson-Hasselbalch denklemi - Henderson–Hasselbalch equation
Gelen kimya ve biyokimya , Henderson-Hasselbalch Denklemi
![{\displaystyle {\ce {pH}}={\ce {p}}K_{{\ce {a}}}+\log _{10}\sol({\frac {[{\ce {Taban}}} ]}{[{\ce {Asit}}]}}\sağ)}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/092fb635dc84d06b9de5a2622a393f10057d5a06)
Tarih
1908'de Lawrence Joseph Henderson , bir Tampon Çözeltisinin Hidrojen İyon Konsantrasyonunu hesaplamak için yeniden düzenlenmiş bir denklem türetmiştir:
Bu basitleştirilebilir: [H 2 O] sabit kalır ve doktorlar çok daha aşinadır: P CO 2 :
Klinik olarak, bu basit denklem gerekli tüm bilgileri sağlar . Bu bir değişken değişiklikler başka nasıl etkileyeceği tahmin çoğu zaman kolay olmaktadır: PCO 2 sabit, daha sonra bir artış [E + ] bir düşme ile ilişkili olmalıdır [HCO 3 - ] ve bir artışa P CO 2 normalde hem [H + ] hem de [HCO 3 – ]'yi artıracaktır .
Sørensen ve Hasselbalch
1909'da Søren Peter Lauritz Sørensen , Karl Albert Hasselbalch'in bu denklemi logaritmik terimlerle yeniden ifade etmesine izin veren pH terminolojisini tanıttı ve Henderson-Hasselbalch denklemi ile sonuçlandı (bkz. Asit-Baz Geçmişi ):
![{\displaystyle \mathrm {pH} =6.1+\log _{10}\left({\frac {[\mathrm {HCO} _{3}^{-}]}}{0.0307\times P_{\mathrm {CO } _{2}}}}\sağ),}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/797a253948714c39c8d95c1470db87307e141fd0)
- pH , daha önce olduğu gibi hücre dışı sıvıdaki (ECF) hidrojen iyonlarının molar konsantrasyonunun negatif logaritmasıdır .
-
[HCO-
3] kan plazmasındaki bikarbonatın molar konsantrasyonudur - P CO 2 olan kısmi basıncı arasında karbon dioksit , kan plazmasında.
teori
Basit bir tampon çözelti, bir asit çözeltisinden ve
asidin eşlenik bazının bir tuzundan oluşur . Örneğin asit, asetik asit olabilir ve tuz, sodyum asetat olabilir . Henderson-Hasselbalch eşitliği ile ilgilidir pH için iki bileşenden oluşan bir karışımı içeren bir çözeltinin asit ayrışma sabiti K a ve çözeltinin türlerin konsantrasyonlarının. Denklemi türetmek için bir dizi basitleştirici varsayımın yapılması gerekir. Karışım, bir tampon çözeltisinin tanımlayıcı özelliği olan az miktarda asit veya baz eklendiğinde pH'daki değişikliklere direnme kabiliyetine sahiptir.Varsayım 1 : Asit monobaziktir ve denkleme göre ayrışır
varsayım 2 . Suyun kendi kendine iyonlaşması göz ardı edilebilir.
Bu varsayım, yaklaşık 10'dan büyük pH değerleri ile geçerli değildir. Bu gibi durumlarda, hidrojenin kütle dengesi denklemi , suyun kendi kendine iyonlaşmasını hesaba katacak şekilde genişletilmelidir .
ve pH'ın, iki bilinmeyen, [H + ] ve [A - ] için iki kütle dengesi denklemini aynı anda çözerek bulunması gerekecektir .
Varsayım 3 : MA tuzu çözelti içinde tamamen ayrışır. Örneğin, sodyum asetat ile
Varsayım 4 : Aktivite katsayıları bölümü, , hesaplamaların kapsadığı deneysel koşullar altında bir sabittir.
Termodinamik denge sabiti, ,
![{\displaystyle K^{*}={\frac {[{\ce {H+}}][{\ce {A^-}}]}{[{\ce {HA}}]}}\times {\ frac {\gamma _{{\ce {H+}}}\gamma _{{\ce {A^-}}}}{\gamma _{HA}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/5e9927f2f11442f8e027abaeb35020c3286c98d3)
![{\displaystyle {\frac {[{\ce {H+}}][{\ce {A^-}}]}{[{\ce {HA}}]}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/147533372c2b71507ead8476b0db08184a6a18c2)
![{\displaystyle K_{a}=K^{*}/\Gamma ={\frac {[{\ce {H+}}][{\ce {A^-}}]}{[{\ce {HA} }]}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/dca5517aead4acb02ee0964899eaae9daadb17b7)
![{\displaystyle {\ce {pH}}={\ce {p}}K_{{\ce {a}}}+\log _{10}\sol({\frac {[{\ce {A^- }}]}{[{\ce {HA}}]}}\sağ)}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/5ff46441bbd4e97347625ab806596f4ecd124678)
Başvuru
Henderson-Hasselbalch denklemi, asit ve tuzlarından birini içeren bir çözeltinin, yani bir tampon çözeltinin pH'ını hesaplamak için kullanılabilir. Bir denge sabitinin değeri bir baz ilişki sabit formunda biliniyorsa baz ile, K b konjuge asit ayrışma sabiti hesaplanabilir
burada K w , suyun kendi kendine ayrışma sabitidir. p K w , 25 °C'de yaklaşık 14 değerine sahiptir.
"Serbest asit" konsantrasyonu, [HA], asidin analitik konsantrasyonuna, T AH'ye (bazen C AH olarak gösterilir ) eşit olarak alınabilirse , biyokimyada yaygın olarak kullanılan bir yaklaşım mümkündür ; çok seyreltik çözeltiler için geçerlidir.
![{\displaystyle {\ce {pH}}={\ce {p}}K_{{\ce {a}}}+\log _{10}\sol({\frac {[{\ce {A^- }}]}{T_{AH}}}\sağ)}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/37f8a91b7131e37dcdc957c9f22fc5f2c40a0998)
Referanslar