pKa-Rechner

Kurz gesagt: Berechne den pKs-Wert aus pH und Base/Säure-Verhältnis, den pH aus dem pKs oder Pufferverhältnisse nach Henderson-Hasselbalch. Kostenlos, läuft im Webbrowser und braucht keinen Download.

Berechne den pKs aus pH und dem Verhältnis von korrespondierender Base zu Säure, den Puffer-pH aus dem pKs oder löse die Henderson-Hasselbalch-Gleichung nach dem Base/Säure-Verhältnis auf.

Henderson-Hasselbalch-Formel für den pKs

• pH: pH = pKs + log10(Base / Säure).
• pKs: pKs = pH - log10(Base / Säure).
• Verhältnis Base/Säure: Base / Säure = 10^(pH - pKs).

Dieser Lernrechner geht von idealem Pufferverhalten aus. Aktivität, Ionenstärke, Temperatur und Pufferkapazität können den real gemessenen pH-Wert verschieben.

Henderson-Hasselbalch in der Praxis

Die Gleichung pH = pKs + log₁₀([A⁻]/[HA]) verknüpft den pH-Wert eines Puffers mit dem Verhältnis von korrespondierender Base zu Säure. Sind beide gleich, ist der Logarithmus null und pH = pKs. Ein Puffer wirkt am besten innerhalb von etwa einer pH-Einheit um seinen pKs.

Rechenbeispiel

Ein Acetatpuffer enthält 0,10 M Essigsäure und 0,15 M Natriumacetat. Essigsäure hat einen pKs von etwa 4,76, also pH = 4,76 + log₁₀(0,15/0,10) = 4,76 + 0,18 = 4,94.

Den richtigen Puffer wählen

• Wähle eine Säure, deren pKs nahe am Ziel-pH liegt: Acetat (etwa 4,76) für pH 4–5,5, Phosphat (pKs₂ etwa 7,2) nahe dem Neutralpunkt.
• Eine höhere Gesamtkonzentration ergibt eine größere Pufferkapazität.

Grenzen

Die Gleichung verwendet Konzentrationen statt Aktivitäten und ist daher eine Näherung. Sie wird ungenauer bei hoher Ionenstärke, bei sehr verdünnten Puffern sowie bei starken Säuren oder Basen. Außerdem ändern sich pKs-Werte mit der Temperatur. Für genaue Laborarbeit setze den Puffer an und stelle ihn mit einem kalibrierten pH-Meter ein.