ForHosting KIT · 科学

ヘンダーソン–ハッセルバルヒ計算機

pKaが4.76で、共役塩基と酸がどちらも0.1の同じ量の緩衝液は、pHが4.76になります。pKaと2つの濃度、または比だけを入力すれば、緩衝液のpHと酸性・塩基性の判定が分かります。ブラウザで無料で使えます。

  • 無料
  • ブラウザで動作
  • 登録不要
  • データは端末の外に出ません
ご利用方法 ウェブAPIメールTelegramアプリ 近日
入力した場合
pKa
4.76
共役塩基
0.1
酸
0.1
結果
pKa
4.76
比
1
比の対数
0
pH
4.76

ヘンダーソン–ハッセルバルヒ計算機は、弱酸のpKaと共役塩基対未解離酸の比を、化学実験室と教科書が用いる緩衝液のpHに変換します。pKaと[A−]および[HA]の両濃度、または単一の比[A−]/[HA]を入力すると、ツールはpHがpKaにその比の常用対数を加えた値であること、酸性・中性・塩基性の短い酸度ラベル、ノートに写せる段階的な代入を返します。宿題の検算、緩衝液調製、試験復習、自動採点は、表計算や本格的な水中スペシエーション一式なしで同じ閉じた式を必要とします。

緩衝液におけるヘンダーソン–ハッセルバルヒ式の意味

緩衝液は、弱酸HAとその共役塩基A−の混合物で、強酸や強塩基を少量加えてもpHの大きな変動に抵抗します。通常の希薄水溶液近似のもとでの一塩基性弱酸では、ヘンダーソン–ハッセルバルヒ式は緩衝液のpHを酸の強さと混合物の組成に結び付けます。

すなわちpHはpKaに共役塩基対酸の濃度比の常用対数を加えた値で、pH = pKa + log10([A−]/[HA])と書きます。比が1のとき対数項はゼロとなり、緩衝液のpHは弱酸のpKaに等しくなります—弱酸滴定の古典的な半当量点です。[

A−]が[HA]を上回ると比は1より大きく、対数は正で緩衝液のpHはpKaより上に位置し、酸形が優勢なときは比は1未満、対数は負でpHはpKaより下になります。絶対濃度は比の中で打ち消し合うため、両種が同じ単位である限り、モル毎リットル、ミリモル毎リットルなど任意の一貫した単位で扱えます。決して打ち消されないのは、両濃度が厳密に正であるという要件です。

ゼロまたは負の値は実在の緩衝液にとって対数を未定義または無意味にするので、このツールはpHを捏造せずにそれらのケースを拒否します。教員と自動採点は、その拒否を成功経路と同じく重視します。沈黙したNaNは入力ミスを隠すからです。

緩衝容量、複数pKaの多塩基系、完全な電荷バランス・スペシエーションといった関連教室トピックは意図的に範囲外とし、既知のpKaと塩基対酸比を緩衝pHへ変換するという単一の検索意図にこのページを集中させます。

実用のヒント、限界、関連検索

pKaと濃度比を公表の絶対範囲内に保ち、pKaに比のlog10を加えた和がソルバが拒否すべき非有限pHへ溢れないようにしてください。[授業では古典例を組み合わせます。すでにpKaと緩衝組成比が分かっているときにこの能力を選び、出典が緩衝文脈なしの[H+]のみなら濃度からpHを求める計算機を使ってください。

往復の直感は容易で、10の(pH−pKa)乗は典型的な水緩衝液で同じ12桁丸めの範囲内に元の比を復元し、計算pHが水の尺度で7を横切ると酸度ラベルが正しく反転します。

緩衝pHの宿題検算

学生は教科書のpKaと[A−]/[HA]を入力し、手計算のヘンダーソン–ハッセルバルヒpHを決定的結果と提出前に比較します。

単純一塩基緩衝液の実験調製

技術者は目標組成比と既知の弱酸pKaを、酢酸・リン酸・アンモニア系の期待緩衝pHに変換してから混合します。

化学ヘルパーの単体テスト

等比・塩基過多・酸過多の既知良好例と意図的ゼロ濃度拒否を、コーディング型カタと採点パイプライン向けに生成します。

ヘンダーソン–ハッセルバルヒ式とは何ですか?

一塩基性弱酸の緩衝液では pH = pKa + log10([A−]/[HA]) です。[A−]は共役塩基濃度、[HA]は弱酸濃度です。

両濃度の代わりに比だけ送れますか?

両濃度も送った場合は濃度が優先され、比はそれらから再計算されます。

複数のpKaを持つ多塩基緩衝液を解けますか?

いいえ。 単一のpKa項のみ適用します。多塩基系ではモデル化する緩衝領域の関連pKaを選ぶか、完全なスペシエーションツールを使ってください。

濃度がゼロや負のときはどうなりますか?

対数が定まらないか、実際の緩衝液として意味がないため、計算は受け付けられません。空欄や符号の入力ミスが、気づかないまま誤ったpHになることはありません。

濃度が等しいとpHがpKaと同じになるのはなぜですか?

量が等しいと比は1になり、その対数はゼロなので、pKaだけが残るためです。これは弱酸の滴定でいう半当量点に当たります。

このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。

POSThttps://api.kit.forhosting.com/chem/henderson-hasselbalch

Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/chem/henderson-hasselbalch \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"pka":4.76}'
{
  "pka": 4.76
}
{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "chem.henderson_hasselbalch",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。

1リクエストあたり$0.002

単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。

max_abs1000000000000
HTTPコード意味
401unauthorizedAPIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。
402insufficient_balance残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。
404unknown_type指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。
429rate_limitedリクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。

ゼロまたは非正の濃度(あるいは非正の比)は明確なinvalid_inputエラーで拒否され、空セルや負号の誤入力が非有限の対数を黙って出すことはありません。経路は純粋な決定的算術で—ネットワークも乱数シードも壁時計依存もなく—無料のブラウザ実行と前払いAPIは、固定小数点丸め後に同じJSONを毎回返します。

緩衝液におけるヘンダーソン–ハッセルバルヒ式の意味

検証経路は公開された比の常用対数を加えたpKaを、phフィールドと同じ固定丸めで再計算し、成功応答は常にテストや実験ノートでアサートできる手順を同梱します。

APIの呼び出し方と返却内容

両濃度と比が同時にある場合は濃度が優先され、比はそれらから再計算されます。10のマイナス15乗以下の濃度と比はゼロとみなされ、明示的な負値とともに拒否されます。文字列数値は任意の科学記数法を含む厳密な有限数値パターンに一致する場合のみ受理されます。必須の有限数pka(別名pKa、pk_a、acid_pka)と、二形式のいずれかでの緩衝組成を含むJSON本体を送ってください。いずれか一貫した単位で厳密に正の濃度としてconjugate_base(別名A_minus、base、base_concentration、a_minus、salt)とacid(別名HA、acid_concentration、ha、weak_acid)の両方を与えるか、厳密に正の商[A−]/[HA]としてratio(別名base_to_acid、A_over_HA、salt_to_acid)を与えます。絶対値は公表上限の1兆以内に保ち、Workerおよびブラウザ上のIEEE倍精度で中間結果が有限に留まるようにしてください。成功時、応答は丸めたpkaとpKaをエコーし、ratioとlog_ratioを丸めた塩基対酸比とその常用対数に、phとpHを同じ丸め緩衝pHに、formulaをpHがpKaに[A−]対[HA]のlog10を加えた式の文字列に、acidityをacidic・neutral・basicに、messageを短い英語要約に、stepsを代入行の順序付き配列に設定します。濃度が供給された場合はconjugate_baseとacidとしてエコーされ、unit_concentrationは慣例ラベルのmol/Lになります。検証失敗—pka欠落、組成欠落、二濃度の片方のみ、非有限数、絶対限界外、ゼロまたは非正の濃度・比、非有限の計算pH—はinvalid_inputを返し課金されません。料金は成功リクエストごとに定額$0.002で、単位品目・限界単位価格ゼロです。クライアントを制御できるときは事前整形文字列より数値JSONを送ってください。

実用のヒント、限界、関連検索

A−]と[HA]には一貫した濃度単位を使い、出典が一方をミリモル毎リットル、他方をモル毎リットルで報告する場合は、1リクエスト内で単位系を混ぜず呼び出し前に換算してください。酢酸のpKa約4.76と0.1モルの等モル酸・酢酸塩は比1でpH=pKa、同じpKaで塩基対酸比10対1はpHを1単位上げ、1対10は1単位下げ、酸濃度ゼロは硬いinvalid_input経路を示します。このページはヘンダーソン–ハッセルバルヒ計算機、pKaからの緩衝pH、共役塩基対酸比をオンラインで探す人向けであり、完全な滴定曲線ツールでも多塩基スペシエーションソルバでも[H+]からのpH変換器でもありません。invalid_inputを返す失敗タスクは前払い残高を消費せず、学習者が意図的にゼロ濃度を送る探索スクリプトを安く保ちます。

濃度がゼロまたは負のときはどうなりますか?

その場合、実在の緩衝液では対数が定義されません。このツールはゼロまたは非正の濃度(あるいは非正の比)に対し invalid_input を返します。

ヘンダーソン–ハッセルバルヒ計算機は無料ですか?

ブラウザツールは無料でローカル実行されます。API呼び出しは前払いKIT残高を成功リクエストあたり$0.002で使用し、失敗タスクは課金されません。

KITの完全なドキュメントを見る →