04 // 交互式科学公式百科 // 物理化学、气体定律、化学动力学与电化学公式pH = pK_a + log₁₀([A⁻] / [HA])
亨德森-哈塞尔巴尔赫缓冲溶液 pH 公式
根据弱酸解离常数 pKa 及共轭碱与弱酸的浓度比，快速计算化学缓冲溶液及人体血液酸碱平衡的 pH 值。
公式速查卡
核心公式
pH = pK_a + log₁₀([A⁻] / [HA])
变形公式
pK_a = −log₁₀(K_a)
[A⁻] / [HA] = 10^(pH − pK_a)
变量说明与单位
| Symbol | Name | Unit |
|---|---|---|
| pH | Buffer Solution pH | pH units |
| pKa | Acid Dissociation pK_a | dimensionless |
| base | Conjugate Base [A⁻] | mol/L |
| acid | Weak Acid [HA] | mol/L |
输入数值与参数
[dimensionless]
[mol/L]
[mol/L]
计算结果 (Buffer Solution pH)
pH =4.936091pH units
公式说明与推导背景
- Derived directly by taking −log₁₀ of both sides of equilibrium expression K_a = [H⁺][A⁻]/[HA].
- Maximum buffer capacity β occurs when [A⁻] = [HA], where pH = pK_a exactly and effective buffering spans pK_a ± 1.
分步计算实例
#1: Acetate buffer prepared with 0.15 M sodium acetate ([A⁻]) and 0.10 M acetic acid ([HA], pK_a = 4.76).
pK_a = 4.76[A⁻] = 0.15 M[HA] = 0.10 M
pH = 4.76 + log₁₀(1.50) = 4.76 + 0.176
→ pH = 4.94
#2: Arterial blood bicarbonate buffer (pK_a = 6.10, [HCO₃⁻] = 24 mM, dissolved [CO₂] = 1.2 mM).
pK_a = 6.10Ratio = 24 / 1.2 = 20
pH = 6.10 + log₁₀(20) = 6.10 + 1.301
→ pH = 7.40 (Normal physiological arterial pH)
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