Powiązane kalkulatory i materiały
Bufor pH Hendersona-Hasselbalcha – szybka odpowiedź
W kalkulatorze obliczysz pH buforu kwasowego i zasadowego, zmianę pH po dodaniu małej ilości mocnego kwasu albo mocnej zasady oraz proporcję składników potrzebną do osiągnięcia zadanego pH. W trybie docelowego pH wystarczą pKa lub pKb i żądane pH — stężenia oraz objętości nie są wtedy potrzebne.
Wzór i logika obliczeń
Równanie Hendersona-Hasselbalcha opisuje pH buforu złożonego ze słabego kwasu i jego sprzężonej zasady albo słabej zasady i jej sprzężonego kwasu. Najważniejszy jest stosunek liczby moli składnika zasadowego do kwasowego.
Jeżeli stężenia są jednakowe i objętości są równe, stosunek składników wynosi 1:1. Wtedy dla buforu kwasowego pH jest równe pKa, a dla buforu zasadowego pOH jest równe pKb.
Przykład obliczeń
Dla buforu octanowego CH₃COOH/CH₃COO⁻ pKa wynosi około 4,76. Jeżeli liczby moli kwasu octowego i jonów octanowych są równe, log(1) = 0, więc pH = 4,76.
Jeżeli stosunek A⁻/HA wynosi 10:1, pH wzrośnie o 1 jednostkę względem pKa. Dla pKa = 4,76 daje to pH = 5,76. Jeśli stosunek wynosi 1:10, pH spadnie o 1 jednostkę względem pKa.
Dwa zadania przykładowe z odpowiedzią
Możesz najpierw policzyć wynik samodzielnie, a potem rozwinąć rozwiązanie.
Oblicz pH buforu, gdy pKa = 4,76, a stosunek CH₃COO⁻/CH₃COOH wynosi 1:1.
Pokaż rozwiązanieUkryj rozwiązanie
Jaki stosunek A⁻/HA trzeba uzyskać przy pKa = 4,76, aby pH wynosiło 5,00?
Pokaż rozwiązanieUkryj rozwiązanie
Tabela referencyjna: popularne bufory
| Bufor | Układ | pKa / pKb | Typowy zakres pH |
|---|---|---|---|
| Octanowy | CH₃COOH / CH₃COO⁻ | pKa ≈ 4,76 | około 3,8–5,8 |
| Fosforanowy | H₂PO₄⁻ / HPO₄²⁻ | pKa ≈ 7,21 | około 6,2–8,2 |
| Amoniakowy | NH₃ / NH₄⁺ | pKb ≈ 4,75 | około 8,2–10,2 |
| Węglanowy | HCO₃⁻ / CO₃²⁻ | pKa ≈ 10,33 | około 9,3–11,3 |
Tabela porównawcza: pH, pKa i stosunek składników
| Stosunek A⁻/HA | Zmiana względem pKa | Wniosek |
|---|---|---|
| 1:10 | pH = pKa − 1 | Przewaga składnika kwasowego. |
| 1:1 | pH = pKa | Najprostszy punkt pracy buforu. |
| 10:1 | pH = pKa + 1 | Przewaga składnika zasadowego. |
| Poza zakresem około 0,1–10 | bufor działa słabiej | Roztwór traci typową pojemność buforową. |
Najczęstsze błędy i jak zwiększyć dokładność wyniku
- Odwrócenie stosunku składników. Dla buforu kwasowego używamy A⁻/HA, a dla zasadowego B/BH⁺ po przekształceniu równania.
- Mylenie pKa i pKb. Dla buforu zasadowego najpierw liczymy pOH, a dopiero potem pH.
- Liczenie ze stężeń zamiast z moli po zmieszaniu. Gdy objętości składników są różne, należy uwzględnić liczbę moli każdego składnika.
- Stosowanie wzoru poza zakresem działania buforu. Najlepsze działanie jest zwykle w pobliżu pKa lub pKb.
- Pomijanie reakcji po dodaniu kwasu lub zasady. Dodany H⁺ zużywa składnik zasadowy, a OH⁻ zużywa składnik kwasowy.
Ciekawostka: najlepszy bufor działa blisko pKa
Bufor najskuteczniej stabilizuje pH wtedy, gdy ilości obu składników są podobne. W buforze kwasowym oznacza to stosunek A⁻/HA bliski 1, czyli pH zbliżone do pKa.
Jak rozpoznać typ zadania?
„Oblicz pH buforu”
Ustal, czy to bufor kwasowy czy zasadowy. Następnie policz ilości składników po ewentualnej reakcji z H⁺ lub OH⁻ i podstaw właściwy stosunek do równania.
„Jaki stosunek składników?”
W trybie docelowego pH potrzebujesz tylko pKa lub pKb i zadanego pH. Stężenia oraz objętości nie są wtedy częścią obliczenia.
Wskazówka od KalkulatorXXL
Zawsze podpisz, który składnik jest formą kwasową, a który zasadową. Dla buforu kwasowego stosunek we wzorze to A⁻/HA. Przy buforze zasadowym pOH zależy od BH⁺/B, dlatego kalkulator pokazuje wynikowy stosunek jako B/BH⁺.
FAQ – kalkulator pH buforu Hendersona-Hasselbalcha
Ostatnia aktualizacja: 20.09.2026