Qu'est-ce que l'équation d'Henderson-Hasselbalch ?
L'équation d'Henderson-Hasselbalch relie le pH d'une solution tampon à la constante de dissociation acide (pKa) de l'acide faible et au rapport entre les concentrations de sa base conjuguée [A⁻] et de l'acide non dissocié [HA]. C'est l'une des relations les plus utilisées en chimie, en biochimie et en pharmacologie pour comprendre et concevoir des tampons.
Comment utiliser ce calculateur
Saisissez trois valeurs : le pKa de votre acide faible, la concentration molaire de la base conjuguée [A⁻] et la concentration molaire de l'acide faible [HA]. Le calculateur affiche le pH du tampon obtenu, le rapport base/acide ainsi que le pOH correspondant. Lorsque les concentrations de base et d'acide sont égales, le rapport vaut 1, \(\log_{10}(1) = 0\) et le pH est égal au pKa — c'est le point de capacité tampon maximale.
La formule expliquée
$$\text{pH} = \text{p}K_a + \log_{10}\!\left(\frac{[\text{A}^-]}{[\text{HA}]}\right)$$ Le terme logarithmique fait monter le pH lorsque la base conjuguée est plus abondante que l'acide, et le fait baisser lorsque l'acide domine. Comme la relation est logarithmique, multiplier le rapport par dix déplace le pH d'exactement une unité.
Exemple résolu
Un tampon acétate utilise l'acide acétique, de \(\text{p}K_a = 4{,}76\). Supposons que \([\text{A}^-] = 0{,}2\ \text{M}\) et \([\text{HA}] = 0{,}1\ \text{M}\). Le rapport est de \(0{,}2/0{,}1 = 2\), et \(\log_{10}(2) \approx 0{,}301\). On obtient donc $$\text{pH} = 4{,}76 + 0{,}301 = 5{,}061.$$ Le pOH vaut alors \(14 - 5{,}061 = 8{,}939\).
FAQ
Dans quelles unités exprimer les concentrations ? N'importe quelle unité cohérente convient, car seul le rapport compte — la molarité (M) reste la plus courante.
Pourquoi le pH est-il égal au pKa lorsque les concentrations sont identiques ? Le logarithme de 1 vaut 0 : le second terme s'annule et il ne reste que \(\text{pH} = \text{p}K_a\).
Y a-t-il des limites ? L'équation suppose un comportement idéal, des solutions diluées et que les composants du tampon ne modifient pas significativement leurs concentrations respectives par dissociation.
