Sistema buffer

 
IntroducciónLa mayoría de los procesos biológicos son dependientes del pH, un pequeñocambio en el, produce un gran cambio en la velocidad del proceso y variacionesdel pH fisiológico (1). Los seres vivientes deben tener la capacidad de prevenir estos cambios excesivos, por lo general este control se realiza gracias a la acciónde sistemas de amortiguamiento. (2)Los sistemas o solucionesamortiguadoras (tampón o buffer) consisten ensistemas acuosos que tienden a resistir cambios en su pH cuando se añadenpequeñas cantidades de acido (H+) o base (OH-). Son por lo general solucionesde ácidos débiles y de sus bases conjugadas o de bases débiles y sus ácidosconjugados (1).El amortiguamiento es el resultado de dos equilibrios de reacciones reversiblesque tienen lugar en una solución deconcentraciones casi iguales de donador deprotones y de su aceptor de protones conjugados, es decir la concentración de unsistema nunca varia solo cambian sus proporciones (2)Cada par conjugado acido-base tiene una zona característica de pH en la que esun tampón eficaz.
Por ejemplo: el par H
2
PO
4-
/HPO
42-
posee un pKa de 6.86 y
por tanto puede servir como sistema tampón o amortiguadoreficiente entreaproximadamente pH 5.9 y pH 7.9. (2)La forma de valoración de cualquier sistema de amortiguación es mediante laecuación de Henderson-Hassenbalch, la cual es importante para comprender laacción de los tampones y el equilibrio acido-base en los procesos biológicos. (1)pH=pKa + log (base conjugada/acido debil) = ecuacion de Handerson-HassenbalchPor ultimo la capacidad amortiguadora es pordefinicion:´ El numero de moles deacido o base fuerte que se requieren para modificar el pH de un litro de estasolucion en una unidad´(2), y se obtiene mediante la siguiente formula: = (moles adicionados de OH- o H+/cambio de pH x volumen de buffer en litros)=Capacidad amortiguadora.






 
V. Buffer (L)V. NaOH(L)
M
olesNaOHCambio de pH(pH final ± pH inicial)CapacidadReguladora, 0,050 0 0,00 00,05 0,01 0,001 0,07 0,0007142860,05 0,02 0,002 0,12 0,0008333330,05 0,03 0,003 0,19 0,0007894740,05 0,04 0,004 0,27 0,0007407410,05 0,05 0,005 0,37 0,0006756760,05 0,06 0,006 0,50 0,00060,05 0,07 0,007 0,59 0,000593220,05 0,08 0,008 0,74 0,0005405410,05 0,09 0,009 0,96 0,000468750,05 0,1 0,01 1,30 0,000384615Cuestionario1.- a K
a
= Es una medida cuantitativa de la fuerza de un ácidoen solución, estoquiere decir que a mayor valor, más fuerte es el ácido, y más disociado estará elácido a una concentración dada, en su base conjugada y el ión hidronio.K
b
= Es una medida cuantitativa de la fuerza de una base, a mayor valor su pHserá mayor.K
w
=Equilibrio químico que presentan las moléculas de agua con los iones hidronioe hidroxilo..-b:K
eq
= [H
+
][OH
-
]/[H
2
O]= [H+
][OH
-
]/[55,5]= (55.5
M
) K
eq
= [H
+
][OH
-
]=K
w
K
w
= [H
+
][OH
-
]=(55,5)(1,8*10
-16
M
)= 1,0*10
-14
M
2
 2.-El pH que tiene la solución amortiguadora formada por Ác.acético/acetato es de5,28.el pH final si a los 50mL de solución se le agregan 10mL de NaOH 0,1
M
esde 5,64.3 Se necesitaría una concentración 0,06
M
de Na
2
PO
4
para conseguir un tampónde pH7


 
V. Buffer (L)V. NaOH(L)
M
olesNaOHCambio de pH(pH final ± pH inicial)CapacidadReguladora, 0,05 0 0 0,00 00,05 0,01 0,001 0,07 0,0007142860,05 0,02 0,002 0,12 0,0008333330,05 0,03 0,003 0,19 0,0007894740,05 0,04 0,004 0,27 0,0007407410,05 0,05 0,005 0,37 0,0006756760,05 0,06 0,006 0,50 0,00060,05 0,07 0,007 0,59 0,000593220,05 0,08 0,008 0,74 0,0005405410,05 0,09 0,009 0,960,000468750,05 0,1 0,01 1,30 0,000384615


 
M
ateriales y métodos1-Antes de todo se realizó los cálculos necesarios para obtener la razón [Baseconjugada / ácido débil] mediante ecuación de Handerson-Hasselbalch.CH3 COOH
pn
CH3COO

+ H

 pH= pKa + log (base conjugada/acido débil)Concentración del acido = 0.25
M
 pH= 5.0 Ka= 1.75x10
-5
M
 pH= -log 1.75x10
-5
+ log(B/Al)5 = 4.75 + log...