Una mezcla con 0,1 mol/L de HA y 0,1 mol/L de su sal MA, con pKa 4,76, da pH aproximado 4,76015 al resolver los balances. Henderson–Hasselbalch da 4,76 usando las concentraciones iniciales. Son resultados próximos en este ejemplo; la diferencia puede crecer al diluir mucho o cambiar la proporción.
1. Define la mezcla HA y MA
HA es un ácido neutro monoprótico. MA es una sal totalmente disociada que aporta A⁻ y un catión monovalente M⁺ que no reacciona. Los campos son concentraciones iniciales formales después de mezclar, referidas al mismo volumen final. Ambas deben ser positivas y la suma no superar 1 mol/L. No son concentraciones de dos frascos antes de combinarlos.
2. Compara el ejemplo por dos métodos
Con C(HA) = C(A⁻) = 0,1 mol/L y pKa 4,76, el cociente inicial es uno: Henderson–Hasselbalch da 4,76 + log₁₀(1) = 4,76. El equilibrio ideal completo da aproximadamente 4,76015089. La diferencia es +0,000150886 unidades de pH. En equilibrio HA ≈ 0,0999826286 y A⁻ ≈ 0,1000173714 mol/L, conservando 0,2 mol/L de la pareja.
pH aproximado = pKa + log₁₀(C de A⁻ / C de HA)El cociente entre A⁻ y HA desplaza el pH aproximado
La figura muestra una aproximación. El resultado principal de la herramienta resuelve masa, carga, Ka y Kw.
Comprueba la idea: ¿Una proporción 1:1 asegura siempre pH = pKa?
Ver la explicación
Solo en la aproximación con concentraciones iniciales. El equilibrio completo puede diferir, especialmente con mezclas muy diluidas o constantes extremas.
3. Cambia la proporción sin diluir
La práctica conserva una concentración total de 0,2 mol/L y pKa 4,76. Mueve el porcentaje inicial aportado como A⁻ de 10 a 90 %: el resto es HA. Al 50 % ambas concentraciones son 0,1 mol/L. Dos curvas, equilibrio y aproximación, muestran pH frente al porcentaje inicial, con ejes fijos. Las curvas casi coinciden en estos datos, pero sus valores se presentan por separado.
Práctica interactiva
Reparte HA y A⁻ sin cambiar el total
Total fijo de 0,2 mol/L; pKa 4,76. Ejes: A⁻ inicial 10–90 %; pH 3–6.
50 % de A⁻ → pH ≈ 4,76015; aproximación 4,76.
4. Resuelve el balance de la sal
Con T = C(HA) + C(A⁻) y S = C(A⁻), el catión espectador aporta carga positiva S. Se usan [HA] + [A⁻] = T y h + S = Kw/h + [A⁻], con [A⁻] = TKa/(Ka+h). Resolver esta ecuación da el resultado principal. Henderson–Hasselbalch aplicada a concentraciones iniciales supone que los cambios al equilibrar son pequeños.
5. Interpreta proporción y capacidad
El intervalo usual de cocientes A⁻/HA de 0,1 a 10 corresponde aproximadamente a pKa ± 1. Fuera de él se muestra una explicación, conservando el resultado. Incluso dentro del intervalo, una mezcla muy diluida puede regular poco y desviarse de la aproximación. La capacidad amortiguadora requiere considerar cantidades y perturbaciones: no se calcula aquí ni se asegura solo por un cociente.
6. Reconoce los límites
No se añade ácido o base fuerte ni se calcula un volumen de preparación. El modelo no cubre B/BH⁺, sales multivalentes, ácidos polipróticos, actividades o temperatura variable. pKa admite 0–14; ambas concentraciones deben ser positivas. Cero en uno de los componentes se rechaza porque ya no es la mezcla reguladora pedida. Los resultados se refieren al modelo ideal a 25 °C.
Ponlo en práctica