Soluciones amortiguadoras-buffer

Una solución amortiguadora, también llamada buffer, tampón, o reguladora, es aquella que limita los cambios de pH cuando se le agregan pequeñas cantidades de ácidos o bases o también, cuando se hacen diluciones. Un amortiguador, o buffer consiste en una mezcla relativamente concentrada de un ácido y su base conjugada, en concentraciones parecidas de ambos . Las disoluciones buffer ácidas son aquellas en las que Ka>>Kb, por ejemplo ácido acético y acetato (Ka=1,8x10-5).Las disoluciones buffer básicas, en cambio, tienen Kb>>Ka: amonio y amoníaco (Kb=1,8x10-5) .

• Cómo preparar una solución reguladora:

1. Ácido débil + sal de su base conjugada

2. Base débil + sal de su ácido conjugado

3. Neutralización parcial de un ácido débil con base fuerte 4. Neutralización parcial de una base débil con un ácido fuerte

• En la práctica, no se mezclan cantidades calculadas, aunque éstos son útiles para tener idea aproximada de lo que se necesita.

• Por ejemplo: se prepara una solución de un ácido débil. Se sumergen electrodos para la medición del pH , se va agregando una solución de hidróxido de sodio a la misma hasta lograr el pH buscado.

Capacidad reguladora : β

La capacidad reguladora de una solución“β” : es una medida de la resistencia al cambio de pH que se produciría por el agregado de pequeñas cantidades de ácidos ó bases fuertes a la solución. Una solución tiene mayor capacidad reguladora cuanto menor sea el cambio de pH que se produzca por tales agregados.

β = - 𝜕𝐶𝑎 𝜕𝑝𝐻 ; β = 𝜕𝐶𝑏 𝜕𝑝𝐻

• Ca y Cb son las concentraciones molares de ácidos y bases fuertes que son necesarias para producir un cambio de pH de una unidad

• Para un cierto sistema buffer, la capacidad reguladora es máxima cuando :C ácido débil = C base conjugada

Una solución que contiene concentraciones equimolares de un ácido débil y su base conjugada ( o base débil y su ácido conjugado), tendrá un pH = pKa y en esa situación la variación de pH por el agregado de una pequeña cantidad de ácido o base fuerte, es mínima.

Poder regulador:

• Sea la solución constituida por el par: HA / A- 1. + HCl

1. + HCl

HCl + H2O → H3O+ + Cl-

A- + H3O+ → HA + H2O reacción de neutralización

[A-] ↓ ; [HA]↑

2. + NaOH

NaOH → Na+ + HO-

HA + HO- → A- + H2O

 [A-] ↑ ; [HA] ↓

Es importante destacar que si alguna especie se consume, el buffer se destruye y la solución

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