Ejemplo de ecuación Henderson-hasselbalch
La ecuación de Henderson-Hasselbalch puede utilizarse para estimar el pH de una solución tampón aproximando la relación de concentración real como la relación de las concentraciones analíticas del ácido y de una sal, MA.
La ecuación de Henderson-Hasselbalch relaciona el pH de una solución que contiene una mezcla de los dos componentes con la constante de disociación del ácido, Ka, y las concentraciones de las especies en solución[1].
CA es la concentración analítica del ácido y CH es la concentración el ion hidrógeno que se ha añadido a la solución. Se ignora la autodisociación del agua. Una cantidad entre corchetes, [X], representa la concentración de la sustancia química X. Se entiende que el símbolo H+ representa el ion hidronio hidratado. Ka es la constante de disociación del ácido.
Esta suposición no es, estrictamente hablando, válida con valores de pH cercanos a 7, la mitad del valor de pKw, la constante de autoionización del agua. En este caso, la ecuación de equilibrio de masas para el hidrógeno debe ampliarse para tener en cuenta la autoionización del agua.
Calcular el buffer
Tampón que empiece a juzgarme, no estoy acumulando todas estas botellas y cilindros, sino que estoy haciendo aguas salinas estabilizadoras del pH (¡también conocidas como tampones!) para una purificación de proteínas. ¿Sabes que lo más probable es que te encuentres con gente conocida en las “zonas comunes”? Bueno, nuestros gabinetes de cristalería están en un pasillo común y parece que la mayoría de las veces que me encuentro con científicos prominentes (frecuentemente incluyendo miembros de mi comité de tesis) es cuando estoy balanceando como 5 cilindros graduados y tantas botellas como puedo apretar. Llevar un montón de botellas y cilindros y vasos de precipitados y frascos es como la versión bioquímica de un camarero capaz de sostener un montón de platos. Nos volvemos buenos en eso porque tenemos que hacerlo mucho…
Muchos de los tampones que hago están hechos para servir como baños relajantes para las proteínas con las que trabajo, y al igual que no querrías bañarte en lejía (súper básica (pH alto)) o vinagre (súper ácida (pH bajo)), no deberías pedir a las proteínas y otras moléculas con las que trabajas que lo hagan. Y, desde luego, no debes esperar que actúen igual en esas condiciones diferentes. En su lugar, se suelen crear baños que se asemejan a sus hogares nativos (como el interior de las células) pero con un mínimo de “desorden” molecular. Aunque es fácil centrarse en la proteína que ponemos en el tampón y olvidar todo lo demás, ¡el propio tampón también importa! Y mucho. Y es precisamente por su carácter de tampón por lo que somos capaces de “ignorarlo”.
Solución tampón
En química, la ecuación de Henderson-Hasselbalch (frecuentemente mal escrita Henderson-Hasselbach) describe la derivación del pH como medida de la acidez (utilizando pKa, la constante de disociación del ácido) en sistemas biológicos y químicos. La ecuación también es útil para estimar el pH de una solución tampón y encontrar el pH de equilibrio en las reacciones ácido-base (se utiliza mucho para calcular el punto isoeléctrico de las proteínas).
Lawrence Joseph Henderson escribió una ecuación, en 1908, describiendo el uso del ácido carbónico como solución tampón. Más tarde, Karl Albert Hasselbalch reexpresó esa fórmula en términos logarítmicos, dando lugar a la ecuación de Henderson-Hasselbalch [1]. Hasselbalch utilizaba la fórmula para estudiar la acidosis metabólica, que resulta del ácido carbónico en la sangre.
Hay algunas aproximaciones significativas implícitas en la ecuación de Henderson-Hasselbalch. La más significativa es la suposición de que la concentración del ácido y su base conjugada en el equilibrio seguirá siendo la misma que la concentración formal. De este modo, se desprecia la disociación del ácido y la hidrólisis de la base. También se desprecia la disociación del agua. Estas aproximaciones fallarán cuando se trate de ácidos o bases relativamente fuertes (pKa a más de un par de unidades de distancia de 7), soluciones diluidas o muy concentradas (menos de 1 mM o más de 1M), o relaciones ácido/base muy sesgadas (más de 100 a 1).
Ph pka
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