Soluciones buffer
Enviado por Sol Vaughan • 16 de Junio de 2020 • Informes • 931 Palabras (4 Páginas) • 119 Visitas
INTRODUCCION:
Las soluciones buffer o amortiguadoras son capaces de mantener su pH en valores aproximadamente constantes, aún cuando se agreguen pequeñas cantidades de ácido o base, o se diluya la solución. Para que esto suceda las concentraciones de cada uno de los integrantes del par conjugado deben de ser elevadas.
Una disolución buffer o amortiguadora se caracteriza por contener simultáneamente una especie débil y su par conjugado. Estas disoluciones son importantes en muchos aspectos, como en la investigación bacteriológica donde se debe mantener el pH de los medios de cultivo para el crecimiento de bacterias. Además, los fluidos de los organismos vivos están fuertemente tamponados, al igual que el agua del mar y ciertas sustancias del suelo son ejemplos de disoluciones tampones existentes en la naturaleza. Las disoluciones tampones se utilizan en química y sirven como referencia en la medida del pH.
Los buffers consisten en sales hidrolíticamente activas que se disuelven en el agua. Los iones de estas sales se combinan con ácidos y álcalis. Estas sales hidrolíticamente activas son los productos que resultan de la reacción entre los ácidos débiles y los álcalis fuertes como el carbonato de calcio (a partir del ácido carbónico e hidróxido de calcio) o entre ácidos fuertes y álcalis débiles como el cloruro de amonio (a partir del ácido clorhídrico e hidróxido de amonio).
Un ácido buffer reacciona cuando un ácido débil o base débil se combina con su correspondiente sal hidrolítica en una solución de agua, se forma un sistema amortiguador denominado buffer.
No siempre un sistema buffer es apropiado, porque los iones de algunas sales hidrolíticas pueden, por ejemplo, dañar a los organismos que entran en contacto con él. Por esto cada sistema buffer tiene su propio rango efectivo de pH.
Frecuentemente se utiliza la ecuación de Henderson-Hasselbalch para el cálculo de pH en soluciones reguladoras. Sin embargo, debe aclararse que esta ecuación no es aplicable en todos los casos, ya que para su deducción deben realizarse una serie de suposiciones. Esta ecuación suele proporcionar resultados incorrectos cuando las concentraciones del ácido y su base conjugada (o de la base y su ácido conjugado) son bajas.
[pic 1]
Donde pKa = -logKa
- [sal]=concentración de la sal
- [ácido]=concentración de iones hidrógeno
Cuando se trata del pH de una solución amortiguadora o tampón químico de una sal con su base correspondiente se calcula el pOH de la misma forma solo que:
[pic 2]
[pic 3]
La capacidad amortiguadora de un tampón se define como la cantidad de ácido o base fuerte que puede neutralizar sufriendo un desplazamiento de pH de una unidad
OBJETIVOS
Objetivo general:
Comprender el mecanismo por el cual una disolución amortiguadora limita los cambios de pH.
Objetivos específicos:
Constatar que la capacidad buffer β es una función de la relación de concentraciones de las especies que forman el sistema tampón en una solución de CH3COOH/CH3COONa, como así también de la dilución de dicho sistema.
Evaluar la capacidad buffer β de una bebida artificial (gaseosa) y un jugo natural (jugo de naranja) y analizar las causas de los respectivos resultados.
MATERIALES Y MÉTODOS
Reactivos:
Todas las soluciones de trabajo se preparan con agua bidestilada y solventes de grado P.A.
- CH3COONa 0,5 M
- HCl 0,4 M
- NaOH 0,4 M
- Gaseosa
- Jugo de naranja
A partir de CH3COOH comercial (17,4 M) preparar una dilución (50 mL) de concentración 0,5 M para llevar a cabo los ensayos.
Materiales:
- Matraz de 50 mL
- Pipeta automática de 100-1000 μL
- Vasos de precipitado de 150 mL
- pH-metro
- Soluciones Buffer de Calibración
- Agitador y barra magnéticos
Tabla 1. Valores de pH teóricos, empíricos y capacidad buffer β.
Sistema | pH teórico | pH empírico | Capacidad buffer β |
a | 4,74 | 4,65 | 0,287 |
b | 5,69 | 5,57 | 0,103 |
c | 4,74 | 4,71 | 0,028 |
- 20ml CH₃COOH O,5M + 20ml CH₃COONa
[pic 4]
[pic 5]
[pic 6]
[pic 7]
[pic 8]
Capacidad amortiguadora
β=2,303 [(1x10-14/1,8x10-5)+((1,8x10-5)*(0,5)*(1,8x10-5))/(1,8x10-5+1,8x10-5)²]
β=0,287
- 4ml CH₃COOH O,5M + 36ml CH₃COONa
[pic 9]
[pic 10]
2x10-6M= [H+]
pH=-log 2x10-6
pH= 5,69
Capacidad amortiguadora
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