เครื่องคำนวณ pKa

สรุปสั้น ๆ: คำนวณ pKa จาก pH และอัตราส่วนเบส/กรด คำนวณ pH จาก pKa หรืออัตราส่วนบัฟเฟอร์ตามสมการเฮนเดอร์สัน-ฮัสเซลบัลค์ ใช้งานฟรี ทำงานในเว็บเบราว์เซอร์ และไม่ต้องดาวน์โหลด

คำนวณ pKa จาก pH และอัตราส่วนคู่เบส/กรด คำนวณ pH ของบัฟเฟอร์จาก pKa หรือแก้หาอัตราส่วนเบส/กรดด้วยสมการเฮนเดอร์สัน-ฮัสเซลบัลค์

สูตร pKa ตามสมการเฮนเดอร์สัน-ฮัสเซลบัลค์

• pH: pH = pKa + log10(เบส / กรด)
• pKa: pKa = pH - log10(เบส / กรด)
• อัตราส่วนเบส/กรด: เบส / กรด = 10^(pH - pKa)

เครื่องคำนวณเพื่อการศึกษานี้สมมติว่าบัฟเฟอร์มีพฤติกรรมอุดมคติ แอกทิวิตี ความแรงไอออน อุณหภูมิ และความจุบัฟเฟอร์อาจทำให้ pH ที่วัดได้จริงเปลี่ยนไป

การใช้สมการเฮนเดอร์สัน–ฮัสเซลบัลค์ในทางปฏิบัติ

สมการ pH = pKa + log₁₀([A⁻]/[HA]) เชื่อมโยง pH ของบัฟเฟอร์กับอัตราส่วนของคู่เบสต่อกรด เมื่อทั้งสองเท่ากัน พจน์ log เป็นศูนย์และ pH = pKa บัฟเฟอร์ต้านการเปลี่ยน pH ได้ดีที่สุดในช่วงประมาณหนึ่งหน่วย pH รอบ pKa

ตัวอย่างการคำนวณ

บัฟเฟอร์แอซีเตตมีกรดแอซีติก 0.10 M และโซเดียมแอซีเตต 0.15 M กรดแอซีติกมี pKa ประมาณ 4.76 ดังนั้น pH = 4.76 + log₁₀(0.15/0.10) = 4.76 + 0.18 = 4.94

การเลือกบัฟเฟอร์

• เลือกกรดที่มี pKa ใกล้กับ pH เป้าหมาย: แอซีเตต (ประมาณ 4.76) สำหรับ pH 4–5.5 ฟอสเฟต (pKa₂ ประมาณ 7.2) ใกล้ pH เป็นกลาง
• ความเข้มข้นรวมที่สูงขึ้นให้ความจุบัฟเฟอร์มากขึ้น

ข้อจำกัด

สมการใช้ความเข้มข้นแทนแอกทิวิตี จึงเป็นค่าประมาณ และเชื่อถือได้น้อยลงที่ความแรงไอออนสูง สำหรับบัฟเฟอร์ที่เจือจางมาก และสำหรับกรดแก่หรือเบสแก่ ค่า pKa ยังเปลี่ยนตามอุณหภูมิ สำหรับงานในห้องปฏิบัติการที่ต้องการความแม่นยำ ให้เตรียมบัฟเฟอร์แล้วปรับด้วยเครื่องวัด pH ที่สอบเทียบแล้ว