Pr Ctica 2quimica Universidad Del Zulia





Caracteriza las soluciones amortiguadoras y evalúa la acción reguladora.



1. Defina soluciones amortiguadoras y diga coma están constituidas.
2. Explique cómo actúan las soluciones amortiguadoras.
3. Explique las técnicas para la preparación de soluciones amortiguadoras.



INTRODUCCION
A una solución que se opone a grandes cambios de pH cuando se le adiciona iones hidrógeno ohidróxido, o cuando se diluye, se le llama solución amortiguadora, reguladora o buffer.
Muchos procesos químicos y biológicos son muy sensibles a los cambios de pH en una solución y es muy importante mantener el pH tan constante como sea posible. Por ejemplo la capacidad portadora de O2 de la sangre por la hemoglobina (pH amortiguado de 7,4) y la actividad de las enzimas en nuestras células dependemucho del pH de nuestros líquidos corporales. Por lo tanto, las soluciones amortiguadoras son de considerable interés en las ciencias químicas, biológicas y afines.
En general, una solución amortiguadora contiene un par ácido débil - base conjugada o base débil - ácido conjugado en equilibrio.
Es decir las que contienen:
a) Un ácido débil y su respectivo anión (suministrado por una sal) enequilibrio.
Por ejemplo:
H2PO4- + H2O H3O+ + HPO4-2
Ácido base conjugada




b) Una base débil y su respectivo catión (suministrado por una sal) en equilibrio.
Por ejemplo:
NH3 + H2O NH4+ + OH-
Base Ácidoconjugado

Los sistemas amortiguadores reaccionan con cualquier ión hidrógeno o hidróxido que entra a la solución. Por ejemplo, si el amortiguador contiene HOAC y NaOAc, Ios iones hidrógeno que entran a la solución se consumirán por la reacción con el ión acetato:
OAc- + H3O+ HOAc + H2O
Y cualquier ión hidróxido reaccionará conlas moléculas de ácido acético:
HOAc + OH- OAc- + H2O
El resultado neto es que la [H3O+] y eI pH de la solución no cambian en forma apreciable.
Para un amortiguador ácido débil y su base conjugada las expresiones que describen la [H3O+] y el pH del sistema son:
[H3O+] = Ka pH = pKa + log
Similarmente para un amortiguador base débil y su ácidoconjugado:
[OH-] = Kb pOH = pKb + log
La efectividad de una solución amortiguadora para oponerse al cambio de pH, es mayor cuando la proporción [Acido] / [sal] o [base] / [sal] tiene un valor igual o cercano a la unidad. Al preparar un amortiguador para un pH deseado, el analista debe seleccionar un sistema ácido/sal en el cual el pKa del ácido esté lo más cerca posible alpH que se desea amortiguar. Con esta selección, la proporción [Acido]/[sa] es cercana a la unidad y se obtiene la máxima efectividad contra el incremento o decrecimiento del pH.
Las soluciones amortiguadoras pueden prepararse en el laboratorio siguiendo diversos procedimientos. Por ejemplo, un sistema amortiguador conformado por un ácido débil y su respectiva sal puede ser preparado mediantelas siguientes técnicas:


a) Mezcla de un ácido débil y su respectiva sal. Esta técnica es la más sencilla ya que se obtiene directamente el sistema amortiguador deseado al establecerse el equilibrio químico entre el ácido débil y su anión.
b) Mezcla de un exceso de ácido débil con una base fuerte. En esta modalidad se logra la formación "in situ" de la sal del ácido débil por neutralizaciónparcial del ácido débil con la base fuerte. Inmediatamente se establecerá el equilibrio entre el resto de ácido débil no neutralizado y el anión de la sal.
c) Mezcla de un exceso de sal de ácido débil y un ácido fuerte. En este caso se produce el ácido débil por conversión de una parte de la sal de ácido débil con el ácido fuerte. Seguidamente se logra el establecimiento del equilibrio iónico...