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A força de um ácido é medida pelo seu pH e seu pKa, e os dois são relacionados pela equação de Henderson-Hasslebalch. Esta equação é: pH = pKa + log /, onde é a concentração do ácido e a concentração de sua base conjugada após a dissociação. O pH é uma variável que depende da concentração; portanto, se você quiser derivar seu valor dessa relação, precisará conhecer as concentrações do ácido e sua base conjugada.
O que são pH e pKa?
O acrônimo pH significa "poder do hidrogênio" e é uma medida da concentração de íons hidrogênio em uma solução aquosa. A seguinte equação expressa essa relação:
pH = -log
O valor de pKa, por outro lado, depende das concentrações de ácido e base conjugada em solução após a dissociação ácida ter alcançado equilíbrio. A razão entre as concentrações da base conjugada e do ácido conjugado e o ácido em questão, em uma solução aquosa, é denominada constante de dissociação Ka. O valor para pKa é dado por:
pKa = -log (Ka)
Embora o pH varie por solução, o pKa é uma constante para cada ácido.
Equação de Henderson-Hasselbalch
A fórmula de Henderson-Hasselbalch vem diretamente da definição da constante de dissociação Ka. Para um ácido HA que se dissocia em H+ e A- na água, a constante de dissociação é dada por:
Ka = /
Podemos usar o logaritmo de ambos os lados:
log (Ka) = log (/) ou log Ka = log (H +) + log /
Referindo-se às definições de pH e pKa, isso se torna:
-pKa = -pH + log /
Finalmente, depois de adicionar pH e pKa aos dois lados:
pH = pKa + log /.
Essa equação permite calcular o pH se a constante de dissociação, pKa, e as concentrações da base de ácido e conjugado forem conhecidas.