Berechnung von Puffergemischen

Zur Berechnung von Puffergemischen dient die Henderson-Hasselbalch-Gleichung oder die ihr zu Grunde liegende lineare Gleichung:

$$\begin{array}{ccc}\left[{\text{H}}_{\text{3}}{\text{O}}^{\text{+}}\right]=K_{\text{a}}\cdot \frac{\left[\text{HA}\right]}{\left[{\text{A}}^{\text{-}}\right]}& \text{oder}& \text{pH}={\text{p}K}_{\text{a}}+lg\left(\frac{\left[{\text{A}}^{\text{-}}\right]}{\left[\text{HA}\right]}\right)\end{array}$$

Da sowohl die schwache Säure HA wie auch ihre konjugierte Base A⁻ nur geringfügig der Protolyse unterliegen, kann man die Gleichgewichtskonzentrationen angenähert mit den Gesamtkonzentrationen gleichsetzen: [HA] ≈ [HA]₀; [A⁻] ≈ [A⁻]₀.

Wählt man ein Mengen- oder Konzentrationsverhältnis von 1:1, so ist der $\text{pH}$ des Puffers gleich dem ${\text{p}\mathit{K}}_{\text{a}}$-Wert. Säureüberschuss verschiebt zu niedrigeren, Baseüberschuss zu höheren $\text{pH}$-Werten. Das heißt der ${\text{p}\mathit{K}}_{\text{a}}$-Wert legt grob den Bereich fest, in dem der Puffer wirksam ist. Die genauere Festlegung erfolgt über das Mengenverhältnis von Säure zu konjugierter Base.