apuntes hidrolisis y soluciones amortiguadoras

APUNTES DOCENTES DE QUÍMICA ANALÍTICA I

GERARDO CESAR DIAZ TRUJILLO

Disoluciones Amortiguadoras
Dentro de las aplicaciones de una mezcla de ácido o base débil con su sal correspondiente, que
ocasiona la formación de ion común, se encuentran las soluciones amortiguadoras, que son
soluciones que se encargan de mantener a una solución sin cambio brusco de pH. Para tal
propósito, se utilizauna mezcla de, ya sea ácido débil con la sal correspondiente de su anión para
formar la solución amortiguadora ácida. En el caso de mezclar una base débil con la sal
correspondiente a su catión se denomina amortiguadora básica.
Las soluciones amortiguadoras también son conocidas como reguladoras o Tampones y su
elaboración es tomando en cuenta el pH que se desea obtener, para lo cual seauxilia del valor de
pK el cual se obtiene del logaritmo negativo de la Ke.
Así, si se desea preparar una solución de pH = 4.0, se elegirá un componente cuyo pK se
acerque a este valor, que seria el Acido Benzóico y por lo tanto se utiliza a su correspondiente sal
de Benzoato de Sodio.
+

-

La función de la solución amortiguadora es la de recibir ya sea iones H o iones OH y formar
compuestosque no alteren la existencia de iones modificadores de pH, lo cual se puede explicar
con las siguientes reacciones de Acido Benzóico-Sal;
al hacer la mezcla Acido-Sal, se tienen en solución iones H+,
proviene del ácido y el de la sal y moléculas de HC7H5O2.

-

C7H5O2 en exceso por el que

+

Este ion existente de H es el que da la característica de pH, por lo que al modificarse, setendrá
variación de pH.
Cuando se le adiciona a esta solución amortiguadora un ion H+ u - OH, se produce una reacción
que va directamente con el ion benzoato o con la molécula de Acido Benzoico;
HC7H5O2 + NaC7H5O2 ↔ H + C7H5O2 + Na +
+

-

+

-

C7H5O2

+

el Na es el agente que se encarga de introducir al anión por lo que no altera las condiciones de la
solución, el H+ que seintroduce se reacciona con uno de los iones de benzoato:
+

H +

-

C7H5O2 ↔

HC7H5O2
+

al formar la molécula de ácido, disminuye la actividad de H para alterar el pH original ya que el
margen de ionización es mínimo al formarse la molécula. En el caso de la introducción de OH, la
reacción que se efectúa es:
-

OH + HC7H5O2 ↔

-

C7H5O2 + H2O

donde el anión oxidrilo forma aguaal extraer el hidrógeno de la molécula de ácido que aun esta
sin ionizarse, y por lo tanto no se altera el pH ya que se forman iones benzoato y moléculas de
agua.
Para fines de calculo, se adapta la ecuación de pH y pOH en soluciones amortiguadoras tomando
como base las ecuaciones simplificadas en Efecto de Ion Común y se tiene;
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS E INGENIERIA

UNIVERSIDADAUTONOMA DE BAJA CALIFORNIA

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pH = pKa - Log [ Acido débil ] ;
[ Sal ]

GERARDO CESAR DIAZ TRUJILLO

pOH = pKb - Log [ Base débil ]
[ Sal ]

Ejemplos;
10. Se lleva a cabo una mezcla de CH3COOH 0.5 F con CH3COONa 0.3 F. Determinar el pH de
la solución.
Respuesta :
pKa de CH3COOH = 4.75
pH = pKa - Log [ CH3COOH ] / [ CH3COO- ]
= 4.75 - Log0.5 / 0.3
= 4.53
11. Se cuenta con una solución de HC7H5O2 0.08 F, si se desea preparar una solución
amortiguadora de pH=4 , que cantidad de sal de Benzoato de Sodio se debe adicionar al ácido?
Respuesta :
PKa de HC7H5O2 = 4.18
pH = pKa - Log [ HC7H5O2 ] / [ NaC7H5O2 ]
4

= 4.18 - Log 0.08 / x

4 - 4.18 = - Log 0.08 / x
-0.18 = - Log 0.08 / x
Antilog 0.18 = 0.08 / x
x = 0.053 FConcentración de sal que se requiere para que se diluya con la solución del ácido. En gramos
seria:
F = PFG / Vol. = 0.053 = PFG / 1 l.
PFG = Peso sal / PM sal = 0.053 = Peso sal / 144
Peso de sal = 7.632 g sal / lt. solución.

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