Henderson-Hasselbalch 式は、溶液の pH を決定するための化学的および生物学的式です。溶液のpH、pKa / pKb、および反応種の濃度に関する限り、それらはすべてこの式で表されます(pH =pKa + log10 ([A–]/[HA]))。血液中の重炭酸緩衝系の pH を測定するために、アメリカの生物学者 L. J. ヘンダーソンとスウェーデンの生理学者 K. A. ハッセルバルチは、この式を別々に導出しました。
1 世紀以上にわたり、この形式の速度論的分析により、希薄溶液の酸強度内の変化を、供給または排出される酸と塩基の量に理論的に関連付けることができました。
この方程式は、pH 中性の緩衝液を作るために必要な酸と共役塩基の量を計算するために利用されます。
目的
次の点は、ヘンダーソン ハッセルバルヒ方程式の重要性を説明しています。ご覧ください:
酸の初期比率に応じて、Henderson Hasselbalch の式が pH、pOH、[H3O+]tot、[OH-]tot、[H3O+] の決定に役立ちます。水、および強酸 (塩基) を含む溶液中の [OH-] 水。
Henderson Hasselbalch の式は、少量の酸または塩基が導入された場合、緩衝液 (酸性または塩基性) がかなりの pH 変化に耐える可能性があることを説明しています。
方程式は、酸性緩衝液と塩基性緩衝液の両方の作り方を表しています。
「バッファ ソリューション」とは何かを説明しています。
「バッファ容量」という用語を定義します。
共役酸-塩基対の Ka と Kb の値が与えられた場合、式を使用して、塩を含む水溶液が酸性、塩基性、またはニュートラル。
塩基と酸の Kb と Ka の数値を利用して、共役酸または塩基間の相対強度をどの程度正確に決定できるかを説明しています。
Henderson Hasselbalch 式は、いくつかの生体分子官能基のプロトン化状態を識別します。
方程式
ヘンダーソン ハッセルバルヒ方程式を表す方法:
pH =pKa + log10 ([A–]/[HA])
ここで、pKa=酸の解離定数
ヘンダーソン ハッセルバルヒ方程式の応用
pKa を使用して溶液の pH を計算する
この式は、化学方程式や細胞タンパク質などの生物系におけるさまざまな溶液の pH を計算できます。同様に、
pOH=pKb+log([塩]/[塩基])
化学イオン化および非イオン化濃度が計算されます。
イオン化および非イオン化化合物の量を決定する能力は、Henderson Hasselbalch 方程式の最も強力な用途の 1 つです。分光技術は、イオン化および非イオン化種の量を測定します。したがって、この方程式は、分光学的調査が不可能な場合に役立ちます。イオン化物質とイオン化物質の濃度を知ることは、有機化学、分析化学、または医科学において非常に重要です。
pH を使用して溶液の pKa を計算する
イオン化分子と非イオン化分子の比率と溶液の pH が与えられると、Henderson Hasselbalch の式で pKa を計算できます。
溶解度の測定
Henderson Hasselbalch 式は、溶解度の pH 依存性を見積もることができます。溶液の溶解度は、その pH に基づいて計算できます。pH と溶液中のさまざまな成分の溶解度との間には強い関連があります。
タンパク質の等電点の計算
この式は、タンパク質の等電点を計算するためにも使用できます。
制限事項
この方程式の最も重要な意味は、酸濃度とその共役塩基の両方の平衡が一定のままであるということです.
水の加水分解の重要性と、それが溶液全体の pH に与える影響は見過ごされがちです。
同様に、塩基の加水分解と酸の解離は考慮されていません。
強酸または強塩基を扱う場合、方程式内で行われたアサーションが失敗する場合があります。
結論
ヘンダーソン ハッセルバルヒ方程式の重要性は酸塩基平衡を教えることにあるため、一般、定量、および生化学の授業で注目を集めます。方程式は、滴定曲線、バッファーの難しさ、およびその他のさまざまな関連概念を分析できます。ローレンス・ヘンダーソンは、1908 年に緩衝液の pH を計算する式を初めて考案し、その結果、ヘンダーソンの式が広く使用されました。 Karl Hasselbalch は 1917 年に式を改訂し、指数値に変換しました。ヘンダーソン ハッセルバルヒ式は、このプロセスの結果として誕生しました。
