Teori Bronsted-Lowry mendefinisikan asam dan basa berdasarkan kemampuannya untuk menyumbangkan, dan menerima, proton hidrogen. Persamaan Henderson-Hasselbalch dibangun dari definisi tersebut untuk membuat formula untuk menemukan pH atau konsentrasi larutan buffer. Larutan buffer yang akurat dapat digunakan dalam titrasi atau untuk keperluan industri seperti pembuatan sampo.
Menurut teori Bronsted-Lowry, asam adalah setiap molekul yang mampu menyumbangkan proton hidrogen, sedangkan basa adalah molekul yang mampu menerima proton. Reaksi disosiasi asam, HA, menghasilkan H+ yang disumbangkan dan A-. A- ini kemudian disebut basa konjugasi. Persamaan Henderson-Hasselbalch dibangun menggunakan reaksi disosiasi ini sebagai pengerjaan ulang untuk konstanta disosiasi asam.
Sebuah konstanta disosiasi asam, dilambangkan Ka, adalah titik kesetimbangan untuk reaksi disosiasi. Ini diwakili dalam rumus Ka = ([A-][H+]) / [HA], di mana A-, H+, dan HA mewakili konsentrasi masing-masing dalam mol per liter. Karena persamaan Henderson-Hasselbalch memecahkan pH, persamaan Ka perlu dikerjakan ulang.
Konversi beroperasi di sekitar fakta bahwa pH = -log[H+], yang berarti bahwa ini akan muncul dalam persamaan yang dikonversi. A -log dikalikan dengan kedua ruas persamaan Ka untuk -logKa = -log([A-][H+]) / [HA] dan kemudian distribusi logaritma mengubahnya menjadi -logK = -log[H+] + (-log ([A-] / [HA])). Menggunakan definisi pH, dan fakta bahwa pKa = -logK, dapat ditulis pKa = pH – log ([A-] / [HA]). Dalam hal pH, itu menjadi pH = pKa + log ([A-] / [HA]).
Persamaan Henderson-Hasselbalch dapat digunakan dengan menempatkan konsentrasi basa konjugat yang diketahui untuk A- dan konsentrasi asam lemah yang diketahui dalam untuk HA. Contoh larutan penyangga dapat mencakup 0.10 mol asam asetat (HC2H3O2) dan 0.45 mol ion asetat (C2H3O2) dengan nilai pK 1.7 x 10-5. Persamaan yang dihasilkan: pH = -log (1.7 x 10-5) + log (0.45 / 0.10) = 5.4.
Memecahkan persamaan Henderson-Hasselbalch sebagai gantinya untuk konsentrasi asam atau basa dapat menentukan berapa banyak yang akan digunakan saat membuat larutan buffer. Buffer digunakan dalam titrasi untuk menentukan tingkat pH pasangan asam-basa lainnya. Mereka juga memiliki kegunaan industri di mana pH perlu dikelola dengan baik. Sampo dijaga agar tidak terlalu pedas dan bir dijaga agar tidak rusak karena penambahan buffer yang diperhitungkan dengan baik.