Calculos para soluciones buffer

QUIMICA ANALÍTICA (63.05)

SOLUCIONES REGULADORAS DE pH 63.05.12

Lic. Ana María Martín

SOLUCIONES REGULADORAS DE pH Lic. Ana María Martín Introducción Muchas de las reacciones químicas quese producen en solución acuosa necesitan que el pH del sistema se mantenga constante, para evitar que ocurran otras reacciones no deseadas. Las soluciones reguladoras o “buffer” son capaces de mantenerla acidez o basicidad de un sistema dentro de un intervalo reducido de pH, por lo cual tienen múltiples aplicaciones, tanto en la industria como en los laboratorios. Estas soluciones contienen comoespecies predominantes, un par ácido / base conjugado en concentraciones apreciables. (Mayores que 10 – 2 M) Se puede preparar disolviendo en agua cantidades adecuadas de un ácido débil y una sal de subase conjugada, (o una base débil y una sal de su ácido conjugado); también se puede obtener una solución reguladora haciendo reaccionar parcialmente (por neutralización) un ácido débil con una basefuerte, o una base débil con un ácido fuerte. Una vez formada la solución reguladora, el pH varía poco por el agregado de pequeñas cantidades de un ácido fuerte ó de una base fuerte, y pierde sucapacidad reguladora por el agregado de agua (dilución) Ecuación de Henderson - Hasselbach o Ecuación Buffer Consideremos un ácido monoprótico débil: HA, de constante Ka, con una concentración Ca, y unasal de su base conjugada NaA de concentración Cb. Dado que la especie química A está presente en la solución como el anión A - y como el ácido HA, se puede expresar la condición de conservación demateria: [A - ] + [HA] = Ca + Cb [Na +] = Cb La condición de electro neutralidad de la solución es: [Na +] + [H3O +] = [HO - ] + [A - ] Reemplazando [Na +] resulta: Cb + [H3O +] = [HO - ] + [A - ]Reordenando queda: [A - ] = Cb + ([H3O +] - [HO - ]) Reemplazando (2) en (1) y reordenando se deduce: [HA] = Ca - ([H3O +] - [HO - ]) (3) (2) (1)

Sustituyendo en: [H3O +] [A - ] [H3O +] (Cb + [H3O +] -...