Calculadora de tampón de Henderson–Hasselbalch
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Resultado
La ecuación de Henderson–Hasselbalch supone que [HA] y [A⁻] son mucho mayores que [H⁺] y [OH⁻]. Un tampón funciona mejor dentro de pKa ± 1. Las cantidades en mol dan la misma razón que las concentraciones.
Usa la ecuación de Henderson–Hasselbalch, pH = pKa + log([A⁻]/[HA]), para trabajar con tampones. Halla el pH de un tampón a partir de las concentraciones del ácido débil y su base conjugada, halla la razón base/ácido y las concentraciones necesarias para un pH objetivo, o halla el pKa a partir de un pH medido. Puedes dar la fuerza del ácido como pKa o como Ka.
Solución paso a paso
Ecuación de Henderson–Hasselbalch
Sustituir
Fórmulas clave
- pH
- pH = −log[H⁺]
- Ácido débil
- [H⁺] ≈ √(Ka·c)
- Disolución tampón
- pH = pKa + log([A⁻]/[HA])
Cómo usar la ecuación de Henderson–Hasselbalch
- Identifica el ácido débil HA y su base conjugada A⁻, por ejemplo ácido acético y acetato.
- Halla el pKa. Si te dan Ka, usa pKa = −log Ka.
- Para el pH: pH = pKa + log([A⁻]/[HA]). Puedes usar moles en lugar de concentraciones, porque ambos están en el mismo volumen.
- Para un pH objetivo: [A⁻]/[HA] = 10^(pH − pKa). Reparte una concentración total c en [A⁻] = c·r/(1 + r) y [HA] = c/(1 + r).
- Comprueba el resultado: cuando [A⁻] = [HA] el pH es igual al pKa, y un tampón funciona mejor dentro de pKa ± 1.
Preguntas y respuestas
¿Cuándo es exacta la ecuación de Henderson–Hasselbalch?
Cuando [HA] y [A⁻] son ambos mucho mayores que [H⁺] y [OH⁻], lo que suele cumplirse en tampones por encima de unos 0,01 mol/L con un pH entre aproximadamente 3 y 11. Para disoluciones muy diluidas o ácidos bastante fuertes, resuelve en su lugar el equilibrio completo.
¿Qué ocurre si añado un ácido o una base fuertes a un tampón?
Trabaja con moles. El H⁺ añadido convierte A⁻ en HA, y el OH⁻ añadido convierte HA en A⁻. Actualiza ambas cantidades y luego introduce la nueva razón en la ecuación.
¿Puedo usarla para un tampón básico como el amoníaco?
Sí, con el pKa del ácido conjugado: para NH₄⁺/NH₃ el pKa es 9,25, así que pH = 9,25 + log([NH₃]/[NH₄⁺]). También puedes trabajar con pOH = pKb + log([BH⁺]/[B]) y pH = 14 − pOH a 25 °C.
¿Por qué un tampón solo funciona cerca de su pKa?
Un efecto tampón requiere mucho HA y mucho A⁻ para absorber el ácido o la base añadidos. A una unidad de pH del pKa la razón ya es 10:1, y más lejos queda demasiado poco de una de las dos formas.
¿Cuál es el pH de un tampón con cantidades iguales de ácido y de base?
Es igual al pKa, porque log 1 = 0. Para ácido acético y acetato de sodio a concentraciones iguales, el pH es de aproximadamente 4,76.
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