Que es un buffer

Mantener el pH constante es vital para el correcto desarrollo de las reacciones químicas y bioquímicas que tienen lugar tanto en los seres vivos como, a nivel experimental, en el laboratorio. La utilidad de los amortiguadores, tanto en la regulación del equilibrio ácido-base en los seres vivos como al trabajar en el laboratorio, se basa en la posibilidad de mantener la [H+] dentro de límites tanestrechos que puede considerarse como invariable.

¿QUÉ ES UN BUFFER?
Un tampón, buffer, solución amortiguadora o solución reguladora es la mezcla en concentraciones relativamente elevadas de un ácido débil y su base conjugada, es decir, sales hidrolíticamente activas. Tienen la propiedad de mantener estable el pH de una disolución frente a la adición de cantidades relativamente pequeñas deácidos o bases fuertes.
Cada sistema buffer tiene su propio rango efectivo de pH, el cual dependerá de la constante de equilibrio del ácido o base empleado.
La eficacia amortiguadora está vinculada a dos factores: la concentración absoluta del sistema yla proporción relativa de las formas disociada y sin disociar.
1. la capacidad amortiguadora será mayor en el sistema más concentrado
2. Lacapacidad amortiguadora es máxima cuando el cociente sal/ácido es próximo a la unidad
Los amortiguadores más sencillos están formados por mezclas binarias:
* un ácido débil y una sal del mismo ácido con una base fuerte (por ejemplo, ácido acético y acetato sódico)
* una base débil y la sal de esta base con un ácido fuerte (por ejemplo, amoníaco y cloruro amónico)
Propiedades de losamortiguadores:
1.- El pH de una disolución amortiguadora depende de la naturaleza del ácido débil que lo integra (de su pK), de modo que para cantidades equimoleculares de sal y de ácido, el pH es justamente el pK de este ácido. Dicho de otra forma, se puede definir el pK de un ácido débil como el pH del sistema amortiguador que se obtiene cuando [sal] = [ácido] (Figura de la derecha).
2.- El pHdel sistema amortiguador depende de la proporción relativa entre la sal y el ácido, pero no de las concentraciones absolutas de estos componentes. De aquí se deduce que añadiendo agua al sistema, las concentraciones de sal y ácido disminuyen paralelamente, pero su cociente permanece constante, y el pH no cambia. Sin embargo, si la dilución llega a ser muy grande, el equilibrio de disociación delácido se desplazaría hacia la derecha, aumentando la [sal] y disminuyendo [ácido], con lo cual el cociente aumenta y el pH también, de forma que se iría acercando gradualmente a la neutralidad (pH 7).
3.- Cuando se añaden ácidos o bases fuertes a la disolución amortiguadora, el equilibrio se desplaza en el sentido de eliminar el ácido añadido (hacia la izquierda) o de neutralizar la base añadida(hacia la derecha). Este desplazamiento afecta a las proporciones relativas de sal y ácido en el equilibrio. Como el pH varía con el logaritmo de este cociente, la modificación del pH resulta exigua hasta que uno de los componentes está próximo a agotarse.

¿Qué es pKa?
pKa es la fuerza que tienen las moléculas de disociarse (es el logaritmo negativo de la constante de disociación ácida de unácido débil). En equilibrios ácido-base la constante de equilibrio se denomina constante de acidez o de basicidad y su pK constituye una forma de expresar su valor.
ECUACIÓN DE HENDERSON-HASSELBALCH:
El pH de una mezcla amortiguadora se puede conocer mediante la ecuación de Henderson-Hasselbalch. reordenando,

la fórmula conocida como la ecuación de Henderson-Hasselbalch.

Sistemas tampónfisiológicos
Niveles de pH en el cuerpo humano.-
Muchas biomoléculas actúan a un determinado valor de pH y solo toleran fluctuaciones mínimas en el pH. Dado el bajo grado de ionización del agua (H2O), cuando añadimos en ésta una pequeña cantidad de ácido o de base, el pH varía en mucha cantidad, llegando a niveles de pH en los cuales las biomoléculas no podrían cumplir sus funciones. Por esta...