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亨德森-哈塞尔巴尔赫计算器
我们的亨德森-哈塞尔巴尔赫计算器允许您计算缓冲溶液的pH值,以及找到其中酸和共轭碱的浓度。
在下面的文章中,我们将向您介绍理论知识,并教您如何使用亨德森-哈塞尔巴尔赫方程来计算生化过程的pH值。
要了解更多关于pH的信息,请访问pH计算器。
如何使用亨德森-哈塞尔巴尔赫计算器?
要使用亨德森-哈塞尔巴尔赫方程计算器,您需要以下数据:
- [A⁻] – 共轭碱的摩尔浓度;
- [HA] – 酸的摩尔浓度;
- pK – 酸的解离常数(当一半的酸解离时,pK等于pH)。
现在您有了结果,可以用它做什么呢?
我们缓冲pH计算器中提供的方法允许您计算动脉血和静脉血的pH值!🩸(磷酸盐和碳酸氢盐离子是这些生理液体中的主要缓冲剂。)
您也可以使用它来计算去质子化氨基酸与质子化氨基酸的比例。羧基(-COOH)和氨基(-NH2)官能团分别是酸和碱,这创造了一个缓冲溶液。
亨德森-哈塞尔巴尔赫方程
pH的亨德森-哈塞尔巴尔赫方程如下所示:
现在是时候进行一点数学复习了:p是负对数的符号,以10为底(例如,pH = -log₁₀(H))。
HH方程用于计算缓冲液的pH值和浓度——缓冲液是由强酸和弱共轭碱,或强碱和弱共轭酸组成的溶液。
每种酸在水中溶解时都会解离成阴离子和阳离子,HA ⇌ H⁺ + A⁻。这就是我们如何创建酸碱共轭对的方法。这个方程的平衡常数(K)如下所示:
如上所述,K常数的p(pK)等于含有完全相同数量的解离和未解离酸的溶液的pH值,[A⁻] = [HA]。
您知道亨德森-哈塞尔巴尔赫方程在确定物质的等电点方面也很重要吗?在等电点计算器中了解更多信息。
酸可以被描述为质子供体(含有氢粒子:H);
碱是质子受体(愿意接受氢粒子:⁻)。
亨德森-哈塞尔巴尔赫方程推导
我们必须从上面提到的方程开始:
K = [H⁺][A⁻]/[HA]
让我们用[H⁺]和K来除它:
1/[H⁺] = [A⁻]/([HA][K])
现在让我们分离K:
1/[H⁺] = 1/K × [A⁻]/[HA]
是时候添加一些对数了:
log(1/[H⁺]) = log(1/K) × log([A⁻]/[HA])
将log(1/X)替换为pX:
pH = pKₐ + log([A⁻]/[HA])
就是这样!您做到了。👍
您也可以稍微修改它以获得,例如,碱浓度的亨德森-哈塞尔巴尔赫方程:
计算器结果中的缓冲pH
缓冲能力是缓冲液维持其pH值的能力。当pH值与pK值相差不大时(范围:± 1),缓冲能力最大。
一旦您完成了亨德森-哈塞尔巴尔赫计算器提供的所有功能,您可能还想使用我们的滴定计算器来玩转缓冲液和pH值。⚗️
亨德森-哈塞尔巴尔赫方程的用途
亨德森-哈塞尔巴尔赫方程主要用于确定pH值,范围从缓冲溶液到我们血液的pH值。
您也可以使用该方程来确定盐与酸的比例。以及已知缓冲溶液中酸和盐,或碱和盐的浓度。
血液pH计算: 我们缓冲pH计算器中提供的方法允许您计算动脉血和静脉血的pH值!🩸(磷酸盐和碳酸氢盐离子是这些生理液体中的主要缓冲剂。)
氨基酸分析: 您也可以使用它来计算去质子化氨基酸与质子化氨基酸的比例。羧基(-COOH)和氨基(-NH2)官能团分别是酸和碱,这创造了一个缓冲溶液。
您知道亨德森-哈塞尔巴尔赫方程在确定物质的等电点方面也很重要吗?在等电点计算器中了解更多信息。
常见问题
如何计算亨德森-哈塞尔巴尔赫方程?
按照以下步骤计算亨德森-哈塞尔巴尔赫方程:
- 确定酸解离常数(Ka)的以10为底的负对数。
- 将共轭碱浓度([A−])除以共轭酸浓度([HA])。
- 计算步骤2结果的对数。
- 将步骤3的结果加到步骤1上。
- 结果就是溶液的pH值。
如何找到共轭碱?
酸的共轭碱是少了一个氢的酸。例如,盐酸(HCl)在水中溶解时,产生H+和Cl−离子。在这里,HCl的共轭碱是Cl−。
亨德森-哈塞尔巴尔赫方程用于什么?
亨德森-哈塞尔巴尔赫方程主要用于确定pH值,范围从缓冲溶液到我们血液的pH值。您也可以使用该方程来确定盐与酸的比例。以及已知缓冲溶液中酸和盐,或碱和盐的浓度。
如果A和HA分别为0.7M和0.5M,溶液的pH是多少?
考虑到Ka值为1.4×10−5,溶液的pH值为5。
让我们使用公式计算:
pH = pKa + log([A−]/[HA])
pH = −log10(Ka) + log([A−]/[HA])
pH = −log10(1.4×10−5) + log(0.7/0.5)
pH = 4.854 + 0.146 = 5
参数名 | 参数类型 | 默认值 | 是否必传 | 描述 |
---|---|---|---|---|
acidUnit | string | M | 否 | 酸浓度的单位 |
conjugateBaseConcentration | number | 0.1 | 否 | 共轭碱[A⁻]的摩尔浓度值 |
conjugateBaseUnit | string | M | 否 | 共轭碱浓度的单位 |
acidConcentration | number | 0.1 | 否 | 酸[HA]的摩尔浓度值 |
acidDissociationConstant | number | 0.2 | 否 | 酸的解离常数Ka值,用于计算pKa |
参数名 | 参数类型 | 默认值 | 描述 |
---|---|---|---|
phValue | number | 计算得出的缓冲溶液pH值 | |
pkaValue | number | 酸解离常数的负对数值 |
错误码 | 错误信息 | 描述 |
---|---|---|
FP00000 | 成功 | |
FP03333 | 失败 |
参考上方对接示例