Soluciones Amortiguadoras

PREPARACION DE SOLUCIONES BUFFER O AMORTIGUADORAS

Gina Andrea Castiblanco Buitrago, Ana Giselle Gamba Caina

Química de alimentos, facultad de ciencias básicas

Fecha: 10-abril-2012

RESUMEN:

En la naturaleza ocurren muchos cambios y reacciones químicas, las cuales tienen que mantenerse estables para permitir el buen funcionamiento de los organismos, por ello cada uno de estos seres consta de un sistema amortiguador que les permite mantener su pH estable; pero en el laboratorio las soluciones amortiguadoras deben ser preparadas para lo cual se usa un ácido y su respectiva base conjugada o una base y su respectivo ácido conjugado en solución. Se prepararon soluciones fosfatos, carbonatos, amonio y fosfato.

PALABRAS CLAVE: pH, amortiguador, pKa.

ABSTRACT:

In nature, many changes and chemical reactions, which have to be stable to allow the proper functioning of the agencies, so each one of these beings comprises a buffer system that allows them to keep the pH stable, but in the laboratory buffer solutions must be prepared to which acid is used and the respective conjugate base or base and its respective conjugate acid in solution. Solutions were prepared phosphates, carbonates, ammonium and phosphate.

KEY WORDS: pH, muffling, pKa.

INTRODUCCION

Las soluciones reguladoras o “buffer” son capaces de mantener la acidez o basicidad de un sistema dentro de un intervalo reducido de pH, por lo cual tienen múltiples aplicaciones, tanto en la industria como en los laboratorios.

Estas soluciones contienen como especies predominantes, un par ácido / base conjugado en concentraciones apreciables. Se puede preparar 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 o de una base fuerte, y pierde su capacidad reguladora por el agregado de agua.

La Ecuación de Henderson-Hasselbach permite calcular el pH de una mezcla amortiguadora conociendo su composición.

La Ecuación de Henderson-Hasselbach es:

pH=〖pK〗_(a )+log [base]/[ácido]

Las soluciones tampón son muy útiles para el mantenimiento del pH en sistemas biológicos, como por ejemplo el cuerpo humano, pero tienen gran uso en la industria.

En la Industria agrícola, las soluciones tampón se usan para la fertirrigación y la agricultura. Todas las plantas tienen un intervalo de pH en que las raíces absorben nutrientes de forma idónea. Una variación del pH puede afectar al proceso de absorción de las raíces: disminuyendo la captación de minerales y aumentando la permeabilidad a sustancias tóxicas como el aluminio. A su vez, una variación en el pH afecta la solubilidad de la mayoría de minerales.

En la Industria alimentaria también son de gran importancia los parámetros del pH ya que, por ejemplo, nos indica si la carne es apta para el consumo humano. Si la carne está entre 5.4 y 7.0 de pH, es apta para el consumo, pero a lo largo del tiempo el pH disminuye, hecho que indica que su consumo no es pertinente. En la industria vinícola, se deben de tener muy en cuenta las variaciones de pH en la elaboración del vino, este debe oscilar entre 2.8 y 3.5, puesto que a pH superior a 3.5 determinadas bacterias pueden atacar el vino y producir variaciones en el sabor.

RESULTADOS

Acetatos:

Solución amortiguadora: acetato

Peso de la sal: 0.3968 g

Concentración de la sal: 0.1936 mol/L

Peso o volumen del ácido: 0.152 ml

Concentración del ácido: 0.1064 mol/L

Equilibrio:

〖CH〗_3 COOH↔〖CH〗_3 〖COO〗^-+H^+

V= 25ml=0.025L

Concentración= 0.30 M

pH=5.0

pKa= 4.74

pH=〖pK〗_(a )+log [base]/[ácido]

5=4.74+log [〖CH〗_3 〖COO〗^- ]/[〖CH〗_3 COOH]

5-4.74=log [〖CH〗_3 〖COO〗^- ]/[〖CH〗_3 COOH]

0.26=log [〖CH〗_3 〖COO〗^- ]/[〖CH〗_3 COOH]

〖10〗^0.26=[〖CH〗_3 〖COO〗^- ]/[〖CH〗_3 COOH]

1.8197=[〖CH〗_3 〖COO〗^- ]/[〖CH〗_3 COOH]

1.8197[〖CH〗_3 〖COO〗^- ]/1[〖CH〗_3 COOH]

El porcentaje respectivo para la base en la solución es:

(parte de la base )/total

(1.8197 )/2.8197

0.6453×100

64.53 %

La concentración de la base es:

[base]=(0.6453)×((0.30 mol)/L)

[base]=((0.1936 mol)/L)

El peso de la base va ser igual a:

m=(0.1936mol/L)(81.99g/mol)(0.025L)

m=0.3968 g de 〖CH〗_3 COONa

El porcentaje respectivo para el ácido en la solución es:

(parte del ácido )/total

(1 )/2.8197

0.3546×100

35.46 %

La concentración de la ácido es:

[ácido]=(0.3546)×((0.30 mol)/L)

[ácido]=((0.1064 mol)/L)

El peso del ácido va ser igual a:

m=(0.1064mol/L)(60g/mol)(0.025L)

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