Buffers

DISOLUCIONE
REGULADORAS
 Se

denominan
disoluciones
reguladoras,
amortiguadoras,
tampón
o
buffer
ciertas
disoluciones
que
por
du
composición admiten la adición
de pequeñas cantidades de
acido y de base sin modificar de
forma apreciable el valor de su
pH

En la sangre , el sistema
amortiguador
carbónico/bicarbonato
es especialmente
efectivo, el H2CO3 del
plasma sanguíneo está
en equilibrio conel CO2
En este sistema
tampón tienen lugar 3
equilibrios reversibles
entre el CO2 gaseoso de
los pulmones y el
bicarbonato disuelto en
la sangre

Tipos de soluciones reguladoras




Acidos o bases fuertes
moderadamente
concetradas
Mezclas de acido débil y su
base conjugada en
concentraciones semejantes

Para forman un buffer, una solución debe contener:
(1) Un ácido débil (HA) + su baseconjugada (A-)
Ejemplo HAc + NaAc
(2) Una base débil (B) + su ácido conjugado (BH+)
Ejemplo NH3 + NH4Cl
Ejemplo
HF  F- + H+
NaF  Na+ + FF- + H2O  HF + OH-

Buffers, tampones o soluciones reguladoras



Si una pequeña cantidad de hidroxilo se adiciona a una
solución equimolar de HF y NaF, HF reaccionará con OHpara formar F- y agua

Buffers, tampones o soluciones reguladoras

Si se adiciona ácido,entonces F - reacciona para forma HF y
agua.

Base fisicoquímica de la acción buffer
1.0 M HAc/1.0 M AcHAc

HAc

H+ HAc
HAc
OHAcHAc
H+

1L

0.1 mol
HCl

HAc

Ac-

H+ HAc
AcOHAcHAc
H+

1L
[H+] = 1.8x10-5 M

H+ + Ac-  HAc
Buffer contiene Ac-, pH = 4.75
el cual remueve los
Protones Adicionados, H+

0.1 mol
NaOH

AcH
Ac+

Ac

AcHAc
Ac

-

-

OHH+

1L

HAc + OH-  Ac- + H2O
Buffer contiene HAc,
el cualremueve los
OH- adicionados

Ecuación de Henderson-Hasselbalch.
Adaptación de la ecuación de equilibrio de disociación
de un ácido útil para calcular el pH de soluciones buffers.
HA  H+ + A-

[H ][ A  ]
Ka 
[HA ]

 [H ][ A  ] 

logK a  log
 [HA ] 

 [A  ] 

logK a  log H  log
 [HA ] 

 [ A ] 

 log  K a   log  H   log 
 [ HA] 



 [ A ] 

pH pK a  log 
 [ HA] 

 


 [A ] 

pK a  pH  log 
 [ HA] 



Acido (HA) + base conjugada (A-)
HA  H+ + A-

 [A  ] 

pH pK a  log
 [HA ] 

Base (B) + acido conjugado (BH+)
BH+  H+ + B

 [B] 

pH pK a  log
 
 [BH ] 

Debe usarse pKa,

Factores que influencian el pH de soluciones
Buffer
1.- Dilución con agua:
Buffer

pH

Valor de
dilución

Tetraoxalato
depotasio

1.68

+ 0.19

Ftalato ácido
de potasio

4.01

+ 0.05

Borax

9.18

+ 0.01

2.- Temperatura

Cálculo de pH luego de agregar
Ácido o base a un buffer
1.- Agregado de ácido

 [sal]  ácido 
pH pK a  log 

[ácido]  ácido 





[sal]  ácido 
pOH pK b  log 

[base]  ácido 

2.- Agregado de base

 [sal]  base 
pH pK a  log 

[ácido]  base 



[sal]  base 
pOH pK b  log 

[base]  base 

Cuando ácidos o bases fuertes se adicionan a un
buffer…..

…es seguro asumir que todo el ácido o base fuerte se
consume en la reacción.

Ejemplo: HAc ( Ka = 1.8x10-5)
Considere 1 Litro de una solución que contiene
HAc 1.0 M y NaAc 1.0 M.
(a) Calcule el pH y [H+] de la solución anterior.
pH = 4.75

[H+] = 1.8x10-5 M

(b) Calcule el pHde la solución anterior después de la
adición de 0.10 mol de HCl.
pH = 4.65

[H+] = 2.2x10-5 M (20% aumento)

(c) Calcule el pH de la solución (a) después de la
adición de 0.10 mol de NaOH.
pH = 4.83

[H+] = 1.45x10-5 M (20% disminución

HAc 2M
HAc
HAc

HAc 1M / Ac- 1M
HAc

HAc

HAc

HAc

HAc

1 mol

Ac-

NaOH

HAc

HAc

1L

Ac-

Ac-

1L

Preparar un buffer con un acido y su base conjugada, sepued
empezar por:

(A) El ácido puro y luego agregar base fuerte (ej. NaOH
HAc + OH-  Ac- + H2O
Inicial:

2 mol 1 mol

0 mol

Cambio:

-1 mol -1 mol

+1 mol

Final:

1 mol 0 mol

1 mol

NaAc 2M
AcAc-

HAc 1M / Ac- 1M
Ac-

Ac-

Ac-

Ac-

HAc

1 mol

Ac-

HCl

HAc

HAc

1L

Ac-

Ac-

1L

(B) La base pura y luego agregar un ácido
fuerte (ej. HCl)
H+ + Ac-  HAc
Inicial:

1 mol 2 mol

0 mol...