Persamaan Henderson–Hasselbalch

Dalam ilmu kimia, persamaan Henderson–Hasselbalch menjelaskan turunan pH sebagai ukuran keasaman (menggunakan , log negatif dari konstanta disosiasi asam) dalam sistem biologis dan kimia. Persamaan ini juga berguna untuk memperkirakan pH pada larutan dapar dan mencari pH pada kesetimbangan dalam reaksi asam-basa (persamaan ini digunakan secara umum untuk menghitung titik isoelektrik protein).

Persamaan ini dituliskan sebagai:

Pada persamaan di atas,  adalah konsentrasi molar asam lemah yang tidak terdisosiasi,  adalah konsentrasi molar (molaritas, M) pada basa konjugat asam tersebut dan  adalah  di mana  adalah konstanta disosiasi asam, yaitu:

 untuk reaksi asam-basa Brønsted yang non-spesifik: 

Pada persamaan diatas  menandakan bentuk ionik asam yang bersangkutan. Kuantitas dalam kurung siku seperti [basa] dan [asam] menandakan konsentrasi molar kuantitas yang dituliskan tersebut.

Untuk basa 
Untuk persamaan standar pada basa:

Bentuk kedua persamaan ini dituliskan sebagai  di mana  adalah konstanta disosiasi basa:

Dengan analogi persamaan di atas, maka dapat dituliskan:

,

di mana BH+ menyatakan asam konjugat dari basa yang terkait B. Menggunakan properti istilah-istilah tersebut pada suhu 25 derajat Celcius, persamaan untuk pH larutan basa dapat dinyatakan dalam bentuk pKa dan pH:

Penurunan rumus 
Persamaan Henderson–Hasselbalch diturunkan dari persamaan konstanta disosiasi asam melalui tahapan berikut:

Menjadikan log, pada basis sepuluh, pada kedua sisi menghasilkan:

Kemudian, menggunakan sifat logaritma:

Mengidentifikasi sisi sebelah kiri persamaan sebagai -pKa dan  sebagai -pH:

Menambahkan pH dan pKa pada kedua sisi:

Perbandingan  tidak memiliki satuan, sehingga, perbandingan dengan satuan lain dapat dilakukan. Contohnya, perbandingan mol komponen,  atau konsentrasi fraksional  di mana  akan menghasilkan jawaban yang sama. Kadang-kadang satuan lain lebih nyaman untuk digunakan.

Memperkirakan pH darah 
Persamaan Henderson–Hasselbalch dapat diaplikasikan untuk menghubungkan pH darah dengan konstituen sistem dapar bikarbonat:

di mana:
  adalah kologaritma konstanta disosiasi asam dari asam karbonat. Sama dengan 6.1.
  adalah konsentrasi bikarbonat dalam darah
  adalah konsentrasi asam karbonat dalam darah

Persamaan diatas berguna pada gas darah arteri, tetapi mereka biasanya dinyatakan sebagai , yaitu, tekanan parsial karbon dioksida, dan bukan . Tetapi, keduanya berhubungan melalui persamaan:

di mana:
  adalah konsentrasi asam karbonat dalam darah
  adalah konstanta hukum Henry mengenai kelarutan karbon dioksida dalam darah kH CO2 kira-kira 0.0307 mmol/(L-torr)
  adalah tekanan parsial karbon dioksida dalam darah

Bersama-sama, persamaan berikut dapat digunakan untuk menghubungkan pH darah dengan konsentrasi bikarbonat dan tekanan parsial karbon dioksida:

di mana:
  adalah keasaman darah
  adalah konsentrasi bikarbonat dalam darah
  adalah tekanan parsial karbon dioksida dalam arteri pembuluh darah

Lihat pula 
 Asam
 Basa
 Titrasi
 Larutan dapar

Referensi

Bacaan lebih lanjut

Pranala luar 
 Aplikasi dan contoh permasalahan menggunakan Persamaan Henderson-Hasselbalch
 Penurunan rumus dan diskusi mendalam mengenai Persamaan Henderson–Hasselbalch

Kimia asam-basa
Persamaan
Reaksi kimia