Soluciones Amortiguadoras

Objetivo General

Conocer el funcionamiento de una solución amortiguadora, para ver el efecto que causan sobre un sistema, basados en una serie de cálculos y contrastados con los resultados 0btenidos en la experimentación, para poder calcular los equilibrios correspondientes.

Objetivos Particulares

• Conocer el fundamento del potenciómetro para poder manejarlo.

• Calcular el pH de solución amortiguadora mediante la experimentación.

• Establecer el equilibrio químico de la solución amortiguadora.

• Realizar los cálculos para preparar soluciones amortiguadoras.

• Conocer la importancia y aplicaciones que tienen estas soluciones

• Comparar resultados experimentales con teóricos

Introducción

Las soluciones Buffer o Amortiguadoras tienen por finalidad mantener constante el pH de una solución, frente a cambios bruscos por adición de ácidos o bases fuertes. Estas soluciones están formadas por una solución de ácido débil y la sal del acido.

Algunos ejemplos son:

 CH3COOH / CH3COONa

 C6H5COOH / C6H5COONa

 H2CO3 / NaHCO3

La adición de pequeñas cantidades de ácido o base a una solución amortiguadora o buffer, produce solo un cambio pequeño de pH, porque el amortiguador reacciona con el ácido o base agregado. Las soluciones amortiguadoras se preparan con un ácido débil y una sal de ese ácido, o con una base débil y una sal de esa base.

Un amortiguador preparado con un ácido débil, HA, y una sal sódica de este ácido, NaA, contiene en solución el acido no ionizado en equilibrio con los iones correspondientes

HA (ac) ↔ H+(ac) + A- (ac) ácido

Na A ↔ Na+(ac) + A - (ac) sal. (http://quimicamedia.blogspot.mx/)

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 ecuación de Henderson-Hasselbach, que resulta de despejar la concentración de iones hidronio, [H3O+], de la constante de acidez, Ka, y aplicar después logaritmos negativos, y veremos cómo aplicar dicha ecuación para el cálculo del pH al que amortigua una disolución reguladora en función de las concentraciones de ácido y base conjugada (sal) adicionadas.

La ecuación de Henderson-Hassselbach así deducida, que de la siguiente forma:

pH = pKa + log([A-]/[HA])

Hay que tener en cuenta que la capacidad reguladora de la disolución tampón es máxima cuando las concentraciones de ácido y de sal son iguales. En el caso del ejemplo, cuando tenemos una concentración de ácido acético igual a la de acetato sódico, tendremos una capacidad reguladora máxima y un pH = pKa del ácido acético. (http://www.quimitube.com/)

La utilidad de los amortiguadores, tanto en la regulación del equilibrio ácido-base en los seres vivos como al trabajar en el laboratorio, estriba precisamente en la posibilidad de mantener la (H+) dentro de límites tan estrechos que puede considerarse como invariable.

Metodología experimental

TABLA DE RESULTADOS

BUFFER SISTEMA ADICIÓN DE:

pH experimental

PARTE (A)

HAc=Ac- = 0.3M 1,2 10mL Sol. Amortiguadora 0.6M 4.79

1 2 mL HCl 0.1M 4.46

1 4 mL HCl 0.1M 4.10

2 2 mL NaOH 0.1M 4.83

2 4 mL NaOH 0.1M 4.88

Parte B 0.03M 1,2 10mL

...