الآلة الحاسبة
مُعَادِل pH (هيندِرْسون-هاسِلْبَالْخ)
احسب درجة الحموضة (pH) لمحفز باستخدام pKa والنسبة بين تركيز القاعدة المرافقة والحمض.
الـpH
7.40
معادلة هندرسون-هاسلبالخ
pH = pKa + log₁₀([A⁻] / [HA])، حيث [A⁻] هي القاعدة المرافقة و [HA] هو الحمض الضعيف. عندما يتساوى الاثنان، يصبح حد اللوغاريتم صفراً و pH = pKa — وهي نقطة أقصى سعة تنظيمية.
مثال توضيحي
محلول منظم من الأسيتات (pKa 4.76) يحتوي على ضعف كمية الأسيتات مقارنة بحمض الأسيتيك: 4.76 + log₁₀(2) = 4.76 + 0.30 = 5.06.
الحدود والأخطاء الشائعة
- تعتبر المعادلة موثوقة في حدود ±1 وحدة أس هيدروجيني (pH) من قيمة pKa؛ وخارج هذا النطاق، تكون قدرة المحلول المنظم محدودة.
- تتغير قيمة pKa بتغير درجة الحرارة: يتغير محلول Tris بمقدار -0.028 وحدة أس هيدروجيني تقريباً لكل درجة مئوية، لذا فإن محلول Tris المنظم المضبوط عند pH 8.0 في درجة حرارة 25 درجة مئوية، يقرأ حوالي 8.6 عند درجة حرارة 4 درجات مئوية.
- تؤدي القوة الأيونية العالية إلى إزاحة قيمة pKa الفعلية؛ لذا يجب التأكد دائماً باستخدام مقياس pH مُعاير.
تعرّف على المفهوم
الأسئلة الشائعة
ما هو معادلة هيندسن-هاسيلبالخ؟
pH = pKa + log₁₀([A⁻]/[HA]). يربط درجة الحموضة للحل المنظم بقيمة pKa للحمض الضعيف والنسبة بين تركيزات القاعدة المترافقة والحمض.
متى يفشل تعبير هيندريسن-هاسيلبالخ؟
عند نسب قاعدة إلى حمض عالية جدًا أو منخفضة جدًا (عادةً ما تتجاوز ±1 وحدة من الـpKa) وعند تركيزات متطرفة أو قوى أيونية عالية، تبتعد المعادلة البسيطة عن الواقع.
كيف أُعدّ محلول مُحكِم عند درجة حموضة مستهدفة؟
اختر مُخفِّضًا يكون pKa له ضمن ±1 وحدة من الـpH المستهدف (مثلاً: Tris بـpKa 8.1، HEPES بـpKa 7.5، PIPES بـpKa 6.8)، ثم عدّل نسبة القاعدة/الحمض وفقًا لمعادلة هيندسن-هاسيلبالخ.