Soluciones Amortiguadoras

I. INTRODUCCIÓN

Las soluciones amortiguadoras, sistemas tampón o buffer, son aquellas disoluciones cuya concentración de hidrogeniones (H3O+) apenas varía al añadir ácidos o bases fuertes. El objeto de su empleo tanto en técnicas de laboratorio, como su finalidad funciona, es precisamente impedir o amortiguar las variaciones de pH, de ahí su nombre y por eso suele decirse que sirven para mantener el pH constante. Los más sencillos están formados por mezclas binarias de un ácido débil y su base conjugada, por ejemplo, el amoniaco y el cloruro de amonio. La aplicación más importante de los amortiguadores es el estudio de la regulación del equilibrio ácido-base.

Los amortiguadores más sencillos están formados por mezclas binarias:

• Un ácido débil y una sal del mismo ácido con una base fuerte (por ejemplo, ácido acético y acetato sódico)

• Una base débil y la sal de esta base con un ácido fuerte (por ejemplo, amoníaco y cloruro amónico)

La concentración de protones del agua pura experimenta una elevación inmediata cuando se añade una mínima cantidad de un ácido cualquiera. A un litro de agua neutra (pH 7) basta añadirle 1 ml de HCl 10M para que el pH descienda 5 unidades. En cambio, si esta misma cantidad de ácido se añade a 1 litro de disolución amortiguadora formada por HAc/AcNa 1M, el pH desciende en una centésima, o sea, quinientas veces menos.

El objetivo de la práctica es conocer el método de preparación de soluciones amortiguadoras, medir las cantidades necesarias de componentes para la preparación de una solución buffer y, por último, comprobar la efectividad de nuestro resultado.

II. PROCEDIMIENTOS

1) Preparar 25 ml de una solución amortiguadora a 0.2 M a partir de Na2HPO4 0,2 M en 50 ml en HCl 0.2 M en 2 ml que se encuentra al 37% en peso y densidad: 1.19 ml medir el pH.

2) Preparar una solución amortiguadora con 50ml de KH2PO4 al 0.2 M con 2ml de NaOH al 0.2 M.

III. RESULTADOS

Cálculo del peso molecular

Na2 46

H 1

P 31

O 64

Total 142

1) Se realizaron los siguientes cálculos para determinar el peso de soluto que se empleará en la preparación de 25 ml. de solución:

Calculando el mol (n)M=n/v

0.2 = n/0.05 L --> 0.01 mol

Calculando la masa (gr)N = m/PM

0.01 = m/142 --> 1.42 gr.

HCL ( solvente)

D = m/v

1.19 = m/37 -- > m= 0.032

• Por lo tanto, si se emplea 1.42 gr. en 50 ml. de solución, se empleará 0.41 gr en la preparación de 25 ml de solución.

Cálculo del peso molecular

KH2PO4

K 39

H2 2

P 31

O4 64

Total 163

2) Se calculó el peso de los solutos a utilizar en la preparación de la solución buffer

Calculando el mol (n)M=n/v

0.2 = n/0.05 L --> 0.01 mol

Calculando la masa (gr)N = m/PM

0.01 = m/163 --> 1.63 gr.

Calculando el mol (n)M=n/v

0.2 = n/0.02 L --> 0.004 mol

Calculando la masa (gr)N = m/PM

0.004 = m/40 --> 0.16 gr.

Cálculo del peso molecular

NaOH

Na 23

O 16

H 1

Total 40

• Por lo tanto para la preparación de la solución buffer se necesita

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