Glucolipidos

REGULACION DEL PH. AMORTIGUADORES
Los amortiguadores (también llamados disoluciones amortiguadoras, sistemas tampón o buffers) son aquellas disoluciones cuya concentración de protones apenas varía al añadir ácidos o bases fuertes. Su utilidad en los seres vivos y en el laboratorio radica en el hecho de que impiden que se produzcan bruscos cambios en el pH de una disolución. Mantener el pHconstante 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. Los amortiguadores más sencillos están formados por mezclas binarias de un ácido débil y una sal del mismo ácido con una base fuerte (por ejemplo, ácido acético y acetato sódico), o bien por una base débil y la sal de esta basecon un ácido fuerte (por ejemplo, amoníaco y cloruro amónico). La concentración de protones del agua pura experimenta una elevación inmediata cuando se añade una mínima cantidad de un ácido cualquiera. A un litro de agua neutra (pH 7) basta añadirle 1 ml de HCl 10M para que el pH descienda 5 unidades. En cambio, si esta misma cantidad de ácido se añade a 1 litro de disolución amortiguadora formadapor HAc/AcNa 1M, el pH desciende en una centésima, o sea, quinientas veces menos (Figura 1). MECANISMO DE LA ACCION AMORTIGUADORA

Supongamos un amortiguador constituído por un ácido acético (ácido débil) y acetato sódico (sal de ácido débil y base fuerte). El ácido estará parcialmente disociado según la ecuación: AcH Ac- + H+ Aplicando la ley de acción de masas: K=

Ac- H+

El acetatosódico, como todas las sales está completamente disociado, y por lo tanto, el ión acetato (Ac-) procedente de esta sal desplazará el equilibrio de disociación del ácido hacia la izquierda, haciendo que disminuya la [H+]. La presencia conjunta de la sal y el ácido hace decrecer la acidez libre. Si las cantidades de sal y de ácido son del mismo orden, la [H+] vendrá regulada por el equilibrio dedisociación del ácido. Si a este sistema añadimos un ácido fuerte como el HCl, se produce un aumento instantáneo de la [H+], y el equilibrio se desplaza hacia la izquierda (formación de AcH) hasta recuperarse prácticamente la [AcH] inicial. La reacción podría representarse así:

A

Buffers 1

NaAc + HCl

HAc + NaCl

El sistema amortiguador ha destruído el ácido fuerte, generando en su lugar unacantidad equivalente de ácido débil, cuyo equilibrio de disociación determinará la [H+] final. Si hubiésemos añadido una base fuerte (NaOH), los iones OH- hubieran consumido rápidamente los H+ del sistema para formar agua, con lo que el equilibrio se desplaza hacia la derecha para restaurar la concentración inicial de protones. En otras palabras, la adición de una base provoca la transformaciónde una parte del acético libre en acetato: HAc + NaOH NaAc + H2O

La utilidad de los amortiguadores, tanto en métodos de laboratorio como en la regulación del equilibrio ácido-base del plasma sanguíneo, estriba precisamente en la posibilidad de mantener la [H+] dentro de límites tan estrechos que con razón puede considerarse como invariable. El pH de una mezcla amortiguadora se puede conocermediante la ecuación de Henderson-Hasselbalch. En la disociación del ácido acético: AcH Ac- + H+ la constante de equilbrio es: K= Si tomamos logaritmos: log K = log Y cambiando de signos: -log K = - log o lo que es lo mismo: pK = - log y reordenando, Ac+ pH AcH Ac- log H+ AcH Ac- H+

A

Ac- H+ Ac= log + log H+ AcH AcH

Buffers 2

pH = pK + log

AcAcH

que es la fórmula conocida como laecuación de Henderson-Hasselbalch. Teniendo en cuenta que el ácido acético es muy débil y, por tanto, el equilibrio de disociación está casi totalmente desplazado hacia la izquierda (desplazamiento favorecido por la presencia de cantidades notables de acetato) podremos sustituir en la ecuación de Henderson-Hasselbalch, sin introducir errores, la concentración de acético libre por la de acético...