Soluciones amortiguadoras.

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Universidad Nacional Autónoma de México

Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán

Bioquímica Diagnóstica

Química Analítica Básica

“Informe de trabajo”

Práctica 2: Soluciones amortiguadoras

Ácido - Base

Equipo 2.

Hernández Flores Sandra Jahzeel

Manjarrez Medina Sofía Guadalupe

Moreno Aguilar Felipe de Jesús

Raymundo Plata Erika Jazmín

Grupo: 1301 C/D

Asesoras:

Elia Granados Enriquez

Martha Angélica Villegas González

Fecha de elaboración de práctica: 30 de agosto de 2016.

Fecha de entrega del reporte: 06 de septiembre de 2016.

Objetivos.

Conocer e identificar los componentes de una solución amortiguadora, así como el funcionamiento que ésta tiene, con la finalidad de relacionar la concentración de la solución amortiguadora con el efecto amortiguador del sistema.

• Obtener valores teóricos, mediante cálculos, del pH de la solución amortiguadora frente a un ácido fuerte y una base fuerte para poder comparar con los valores experimentales
• Establecer el equilibrio químico de una solución amortiguadora.

Introducción.

Se define un ácido como cualquier ión o molécula capaz de ceder protones. Por lo contrario, una base es cualquier ión o molécula capaz de fijar protones. Cuando un ácido pierde un protón, se forma una base. Cuando una base fija un protón, se forma un ácido. Cualquier ácido tiene una base conjugada y cualquier base tiene un ácido conjugado. La relación entre ácido y base conjugados puede representarse por el esquema:

ÁCIDO ⇔ BASE + H+

Ácido y base conjugados constituyen un par ácido-base.

El pH es una medida de la acidez o basicidad de una solución. El pH es la concentración de iones o cationes hidrógeno [H+] presentes en determinada sustancia.

Los amortiguadores (también llamados disoluciones amortiguadoras, sistemas tampón o buffers) son aquellas disoluciones cuya concentración de protones apenas varía al añadir ácidos o bases fuertes.

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).

El equilibrio químico que representa a una solución amortiguadora es el de disociación   de un ácido.  

HA ⇔  H+  + A-                                     Ka= [H+  ] [A- ]  / [HA]

De la constante de equilibrio representativa de dicho equilibrio, se puede deducir la ecuación de Henderson-Hasselbalch que es la ecuación de pH que rige a una solución buffer:

 pH = pK + log [base] / [ácido]

Si en la ecuación la concentración de ácido es igual a la de la base, el cociente es 1, siendo el log de 1 = 0, se tiene que pH = pK por tanto, se puede definir el pK como el valor de pH de una solución amortiguadora en el que el ácido y la base se encuentran a concentraciones equimoleculares o al 50% cada una. Además, esta esta ecuación examina que el poder de amortiguamiento de una solución buffer depende del pka del par conjugado a utilizar y de la reacción de las concentraciones de las especies que participan.

La capacidad amortiguadora de una solución se define como el número de moles de un ácido fuerte o de una base fuerte que ocasiona un cambio de 1.00 unidad de pH a 1.00 L de amortiguador. La capacidad de un amortiguador no solo depende la concentración total de sus dos componentes, también de su relación de concentraciones. La capacidad amortiguadora disminuye con cierta rapidez a medida  que relación del ácido con respecto a la base conjugada se aleja de la unidad. Por esta razón, el pKa del ácido seleccionado para un determinado uso, debe estar dentro de 1 unidad del pH deseado para que el amortiguador tenga una capacidad adecuada.[pic 2]

Metodología experimental.

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Resultados.

Parte A.

Tabla 1. Resultados experimentales promedio obtenidos con la solución amortiguadora 0.6 M.

Parte B

Tabla 2. Resultados experimentales promedio obtenidos con la solución amortiguadora 0.06 M.

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