Ecuación de Henderson-Hasselbalch

Considera la ionización de un ácido débil HA que tiene algún valor de pKa. Es conveniente poder relacionar el pH de una disolución de un ácido débil con su pKa y con el grado de ionización. La reacción sería:

HAH+ + A-

La constante de disociación del ácido (Ka) para esta reacción, vendría dada por la ecuación:

Esta ecuación se puede reorganizar para despejar la concentración de iones hidrógeno porque, recuerda, queremos una ecuación que relacione el pH de la disolución con el pKa y con el grado de ionización del ácido débil. La forma en la que queda la ecuación es :

Por definición, log ( 1/ [H+] ) = pH y log ( 1/Ka ) = pKa , así que, aplicando logaritmos a la ecuación anterior, obtenemos:

Esta es la conocida ecuación de Henderson-Hasselbalch que se utiliza a menudo para realizar los cálculos que requiere la preparación de disoluciones tampón en el laboratorio, o para otras aplicaciones. Fíjate en varios aspectos interesantes relacionados con esta ecuación.

Primero, si pH = pKa, el logaritmo de la relación de concentraciones de las formas disociada y sin disociar será cero, de manera que estas concentraciones serán iguales. En otras palabras, cuando el pH es igual al pKa, el ácido estará disociado al 50%.

Segundo, date cuenta de que cuando el pH aumenta o disminuye una unidad en relación con el pKa, la relación entre las formas del ácido disociada y sin disociar cambia en un factor de 10. Es decir, si el pH de una disolución es 6 y el pKa es 7, la relación [ A-]/[ HA] será 0,1; si el pH fuera 5, la relación sería 0,01 y si el pH fuera7, la relación sería 1.

También, date cuenta de que si el pH está por debajo del pKa, la relación es <>1. Resumiendo, la ecuación de Henderson-Hasselbalch aporta mucha información. Debes estudiarla para comprender todo lo que deriva de ella.

Aplicación Farmacológica.

La fórmula de Henderson-Hasselbalch es empleada para medir el mecanismo de absorbción de los fármacos en la economía corpórea. Dicho de otra manera, la absorbción es la transferencia de un fármaco hacia un sitio de administración hacial el sangre. Los rangos de rapidéz y eficacia de la absorción farmacológica dependen de una ruta específica de administración, sea esta en su disposición farmacológica traslocarse al interior de la membrana celular para estimular el efecto organísmico deseado, por lo que la administración farmacéutica por diferentes rutas mucosas dependen de su biodisponibilidad farmacológica. Para ello se requiere que para la translocación del fármaco se necesite qu este desde su formulación farmacéutica no se disocie al llegar a la membrana celular, sea de caracter liposoluble, y de bajo peso molecular por lo que debe de ser de características de ácidos y bases débiles.
El efecto del pH en la absorción farmacológica se media estudiando el pH de las presentaciones farmacéuticas:
Fármacos Ácidos Débiles [HA]: Liberan un [H+] causando una carga aniónica [A-], para formar: [HA] <-> [H+] + [A-].
Fármacos Alcalinos Débiles [BH+]: Liberan también un [H+]. La forma ionizada de los fármacos base son usualmente cargados, y pierden un proton que produce una base sin carga [B], para formar: [BH+] <-> [B] + [H+].
Tomando el pH de ciertas mucosas, por ejem:
Cavidad Oral: 5 a 6 pH.
Mucosa Gástrica: 1 a 3 pH.
Mucosa Intestinal: 4 a 5 pH.
Y Tomando el pK de ciertos fármacos, por ejem:
Morfina: (Base) 9 pK.
Azetaminofen: (Ácido) 8 pK.
Diazepam: (Ácido) 4 pK.
Aspirina: (Ácido) 3 pK.