RESUMEN PREPARACIÓN DE SOLUCIONES AMORTIGUADORAS (BUFFER)

PREPARACIÓN DE SOLUCIONES AMORTIGUADORAS (BUFFER)

1. RESUMEN

Se realizó una práctica con el fin de preparar soluciones buffer a diferentes pH, comprobar su estabilidad y además hacer los cálculos pertinentes para su correcta preparación. Para ello se utilizaron ácidos con sus respectivas bases conjugadas, lo cual permite la estabilidad de estas soluciones.

1. INTRODUCCIÓN

Muchas de las reacciones químicas que se producen en solución acuosa necesitan que el pH del sistema se mantenga constante, para evitar que ocurran otras reacciones no deseadas.

Las soluciones reguladoras o tampón se componen de ácidos o bases débiles mezclados con una de sus sales correspondientes. Estas soluciones tiene la capacidad de regular el pH en reacciones donde se requiera mantener un medio acido o básico estable, en un rango de pH adecuado para que una reacción dada se pueda llevar a cabo, por esto tienen múltiples aplicaciones, tanto en la industria como en los laboratorios.

Generalmente se preparan disolviendo en agua cantidades adecuadas de un ácido débil y una sal de su base conjugada, (o una base débil y una sal de su ácido conjugado); también se puede obtener una solución reguladora haciendo reaccionar parcialmente (por neutralización) un ácido débil con una base fuerte, o una base débil con un ácido fuerte.

Una vez formada la solución reguladora, el pH varía poco por el agregado de pequeñas cantidades de un ácido fuerte ó de una base fuerte, y pierde su capacidad reguladora por el agregado de agua (dilución).

1. OBJETIVO

• Preparar soluciones amortiguadoras a diferentes pH.
• Realizar los cálculos para preparar soluciones buffer.

1. PREGUNTAS PRELIMINARES

• Explique brevemente las propiedades de las soluciones amortiguadoras y sus campos de aplicación y defina capacidad amortiguadora.

Propiedades de los amortiguadores

1. El pH de una solución amortiguadora depende de la naturaleza del ácido débil que la integra, es decir del pKa del ácido.

2. El pH de un sistema amortiguador depende de la proporción relativa entre la sal y el ácido, pero no de las concentraciones absolutas de estos componentes. Por ejemplo, un sistema amortiguador 2 M en sal y 1 M en ácido, regula el mismo pH que un sistema amortiguador 4 M en sal y 2 M en ácido, debido a que la relación concentración de sal / concentración de ácido es igual.

3. La modificación del pH, en una solución amortiguadora, resulta exigua hasta que uno de los componentes esté próximo a agotarse, debido a que el pH varía con el logaritmo del cociente concentración de sal / concentración de ácido. Este cociente es afectado por la adición de ácido o base fuerte, pero el valor logarítmico de la relación concentración de sal / concentración de ácido varía muy poco.

Capacidad amortiguadora

La capacidad de amortiguación puede definirse como: La cantidad de ácido o base fuerte que deben añadirse a un litro de solución amortiguadora para producir un cambio de pH de una unidad. También puede definirse como: El cambio de pH que se produce por la adición de una cantidad dada de ácido o base. Puede demostrarse que la eficacia máxima de un amortiguador, tanto para neutralizar ácidos como bases, está en la zona de pH próxima al pK del ácido. El máximo de eficacia de un amortiguador frente a una base está en el punto de pH igual a pK - 0.5, mientras que la eficacia máxima frente a un ácido fuerte está en el punto de pH igual a pK + 0.5. A medida que nos alejamos del pK, la capacidad amortiguadora decrece, considerándose nula a tres unidades de distancia, es decir, a un valor de pK + 3 frente a las bases y de pK - 3 frente a los ácidos. En estas condiciones solo encontramos, prácticamente, uno de los componentes del sistema. Los amortiguadores fisiológicos rara vez tienen un valor de pK que coincide con el pH que van a amortiguar. Normalmente sus pK están unas décimas más abajo del pH fisiológico. Esto se traduce en una mayor eficacia de los sistemas para amortiguar ácidos que para amortiguar bases. De todo lo expuesto anteriormente, se deduce que puesto que el pH celular es próximo a siete, la eficacia amortiguadora máxima corresponde a los sistemas cuyo valor de pK esté comprendido entre seis y ocho.

1. DATOS Y RESULTADOS

Tabla 1. Datos pH agregando HCl

Tabla 2. Datos pH agregando NaOH

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