soluciones amortiguadoras y kps

EQUILIBRIO IÓNICO
2. Soluciones Amortiguadoras
a. par conjugado ácido - base en concentraciones razonables.
b. resisten los cambios de pH ante la adición de ácido o base.
c. efecto de ion comúnFuente: http://www.hiru.com/quimica/propiedades-acidas-y-basicas-de-las-sales

Sistema regulador en la naturaleza
𝑯 𝟑 𝑶+

+

𝑪𝑶 𝟐

↔

𝐇 𝟑 𝐎+ + HCO3− ↔

HCO3− +
𝑯 𝟐 𝑪𝑶 𝟑 +

𝑯𝟐 𝑶
𝑯𝟐𝑶

a. pH sangre ≈ 7,4: el ejercicio produce en el cuerpo ácido
láctico, lo cual causa dolor en los músculos. El cuerpo utiliza
sales básicas débiles como bicarbonato de sodio para ayudar aneutralizar “amortiguar” el ácido.
b. Océanos: bicarbonatos, ácido carbónico y dióxido de
carbono provienen de minerales.

Ácido – Base conjugada
𝑪𝑯 𝟑 𝑪𝑶𝑶𝑯 +

𝑯 𝟑 𝑶+ + 𝑪𝑯 𝟑 𝑪𝑶𝑶−

𝑯𝟐 𝑶 ↔

ÁcidoBase conjugada

Base – Ácido conjugado
𝑵𝑯 𝟑 +

𝑯 𝟐 𝑶 ↔ NH4+ +

Base

𝒑𝑯 = 𝒑𝑲 𝒂 + 𝒍𝒐𝒈

𝑶𝑯−

Ácido conjugado

𝑨−
𝑯𝑨

𝑨− = 𝒃𝒂𝒔𝒆 𝒄𝒐𝒏𝒋𝒖𝒈𝒂𝒅𝒂

Ec. Henderson-Hasselbalch

𝒚

𝑯𝑨 = 𝒂𝒄𝒊𝒅𝒐𝒅𝒆𝒃𝒊𝒍

Ejercicio
Calcular el pH de una solución amortiguadora compuesta de ácido
láctico 𝐻𝐶3 𝐻5 𝑂3 0,12M y lactato de sodio 0,10M. La
del ácido
láctico es 𝐾 𝑎 = 1,4 𝑥10−4
base conjugada

ácido𝐇𝐂 𝟑 𝐇 𝟓 𝐎 𝟑

Inicial
Cambio
Equilibrio

↔

𝐇 + + C3H5O3−

0,12

0

0,10

-x

x

x

(0,12 – x)

x

(0,10 + x)

𝑲𝒂 =

𝑯+ C3H5O3−
𝑯𝑪 𝟑 𝑯 𝟓 𝑶 𝟑

En el equilibrio:(0,12 – x) ≈ 0,12
(0,10 – x) ≈ 0,10

−4

𝐾 𝑎 = 1,4 𝑥10
𝐻

+

= 𝑥=

0,12
0,10

𝑥 0,10
=
0,12

1,4 𝑥10−4 = 1,7 𝑥10−4

𝐩𝐇 = −𝐥𝐨𝐠 𝐇 +
𝑝𝐻 = −𝑙𝑜𝑔 1,7 𝑥10−4
𝑝𝐻 = 3,77

𝒑𝑯 = 𝒑𝑲 𝒂 + 𝐥𝐨𝐠𝒃𝒂𝒔𝒆 𝒄𝒐𝒏𝒋𝒖𝒈𝒂𝒅𝒂
𝒂𝒄𝒊𝒅𝒐

0,10
𝑝𝐻 = 3,85 + log
0,12
𝑝𝐻 = 3,85 + −0,08
𝑝𝐻 = 3,77

𝒑𝑲 𝒂 = −𝒍𝒐𝒈 𝑲 𝒂

Ejercicio
Calcular las moles de 𝑁𝐻4 𝐶𝑙 que se deben agregar a 2,0L de 𝑁𝐻3
0,10M paraformar una solución amortiguadora cuyo pH sea 9,0.
Suponer que la adición de 𝑁𝐻4 𝐶𝑙 no altera el volumen.
𝑵𝑯 𝟑

Inicial

+

𝑯𝟐 𝑶 ↔

NH4+ +

𝑶𝑯−

0,10

0

0

Cambio

-x

x...