Henderson-Hasselbalch-yhtälö

On kemia , yhtälö Henderson - Hasselbalch on yhtälö pH puskuroidun järjestelmän . Sitä käytetään erityisesti fysiologiassa ja lääketieteessä veren pH: n määrittämiseksi bikarbonaatti- ionin ja hiilihapon pitoisuuksista .

Yhtälön muotoilu

Yhtälö voidaan saada hapon dissosiaatiovakiosta . ${\ mathrm {K}} _ {a}$ ${\ mathrm {HA}}$

{\ displaystyle \ mathrm {K_ {a} = {\ frac {[H_ {3} O ^ {+}] [A ^ {-}]} {[HA] .C ^ {o}}}}}

C °: ssa vakiopitoisuus (1,0 mol / L)

Ottamalla desimaalin cologarithm kummallakin puolella, se tulee:

{\ displaystyle \ mathrm {- \ log {K_ {a}} = - \ log {\ frac {[H_ {3} O ^ {+}]} {C ^ {o}}} - \ log {\ frac { [A ^ {-}]} {[HA]}}}}

Siirtämällä termejä ja määrittelemällä pKa: n ja pH: n saadaan Henderson-Hasselbalch-yhtälö:

{\ mathrm {pH = pK_ {a} + \ log {{\ frac {[A ^ {-}]} {[HA]}}}}}

Tämä yhtälö ilmaisee järjestelmän pH: n funktiona tarkastellun happo-emäsparin pKa: sta sekä vastaavista hapon (HA) ja konjugaattiemäksen (A - ) pitoisuuksista .

On huomattava, että kun hapon ja konjugoidun emäksen konsentraatiot ovat identtiset, väliaineen pH on yhtä suuri kuin happo / emäsparin pKa ja yksi on täydessä puskuriseoksessa.

Soveltaminen veren pH-arvoon

Henderson-Hasselbalch-yhtälö mahdollistaa veren pH-arvon laskemisen bikarbonaatti- ionin ( ) ja hiilihapon ( ) pitoisuuksista seuraavasta palautuvasta happo-emäs-reaktiosta: ${\ mathrm {HCO_ {3} ^ {-}}}$ ${\ mathrm {H_ {2} CO_ {3}}}$

{\ mathrm {HCO_ {3} ^ {-} + H ^ {+} \ rightleftharpoons H_ {2} CO_ {3} {\ xrightarrow {~ hiilihappoanhydraasi}} CO_ {2} + H_ {2} O}}

Tämä reaktio siirtyy voimakkaasti oikealle ja katalysoi plasman entsyymi , hiilihappoanhydraasi .

Verifysiologia

Tärkein happo-emäs-puskuria järjestelmää nisäkkään organismi edustaa hiilihapon / bikarbonaatti pari edellä on esitetty.

Voimme kirjoittaa tähän Henderson-Hasselbalch-yhtälön, jossa hiilihappo on pKa:

$pH _ {{veri}} = 6,1+ \ log _ {{10}} {\ frac {[{\ mathrm {HCO_ {3} ^ {-}}}] _ {{veri}}} {[{\ mathrm {H_ {2} CO_ {3}}}] _ {{veri}}}}$

Lääketieteellisessä biologiassa Henderson-Hasselbalch-yhtälöä yksinkertaistetaan sisällyttämällä osittainen verenpaine hiilidioksidiin ( ): $P _ {{sang}} ({\ mathrm {CO_ {2}}})$
$pH _ {{veri}} = 6,1+ \ log _ {{10}} {\ frac {[{{mathrm {HCO_ {3} ^ {-}}}] _ {{veri}}} {0,03 \ cdot P _ {{sang}} ({\ mathrm {CO_ {2}}})}}$

Täten veren pH riippuu bikarbonatemiasta (mitattuna mEq.L -1 ) ja osittaisesta verenpaineesta hiilidioksidissa (mitattuna mmHg: ssä ).

Eläinlääketieteellinen biologia

Hendersen-Hasselbalch -yhtälö, jota käytetään laajalti tehohoidossa ja eläinlääketieteellisessä elvytyksessä , korjaa happo-emästasapainoa.
Tavalliset arvot keskimäärin koirilla ja kissoilla:

	Acidemia	Norm (laskimoveri)	Norm (valtimoveri)	Alkalemia
pH	$\ searrow$	7.35	7.40	$\ lähellä riviä$
$P ({\ mathrm {CO_ {2}}})$ ( mmHg )	$\ lähellä riviä$	40	35	$\ searrow$
$[{\ mathrm {HCO_ {3} ^ {-}}}]$ ( mEq.L -1 )	$\ searrow$	20	24	$\ lähellä riviä$

Huomautuksia ja viitteitä

(in) Paula Yurkanis Bruice, orgaaninen kemia , Upper Saddle River, NJ, Pearson Prentice Hall,2007, 5 th ed. , 28 Sivumäärä ( ISBN 978-0-13-196316-0 , OCLC 803754235 ), sivulla 60 (Luku 1. Elektroninen rakenne ja liimaus - hapot ja emäkset)
veren pH on tavallista alhaisempi
veren pH on tavallista korkeampi

Aiheeseen liittyvät artikkelit

Puskuriliuos