SISTEMAS AMORTIGUADORES

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AMORTIGUADORES: CONTROL DEL pH
En química, un amortiguador (o regulador) es un
par de sustancias químicas que, cuando están
presentes en una solución dada, pueden mantener el
pH casi constante cuando se agrega un ácido o una
base. Se puede pensar en un amortiguador como en
un dispositivo para absorber choques; tiende a
reducir el impacto de los cambios drásticos en las
concentraciones de H+ yOH-. Si los sistemas
amortiguadores de algún organismo dejara de
funcionar, también lo haría ese organismo.

2

Algunos amortiguadores importantes

Componentes del amortiguador. Nombre del sistema amortiguador

pH

CH3COOH / CH3COO- Ácido acético/ion acetato

4.76

H2CO3 / HCO3-

6.46

(Dióxido de carbono) ácido
carbónico/ion carbonato ácido

H2PO4- / HPO42-

Ión fosfato dibásico/ion fosfatomonobásico

NH4+/NH3

Ion amonio/amoniaco

7.20
9.25

…¿QUÉ SIGNIFICA ESTO?

“pueden mantener el pH”

“cuando se agrega un ácido o una base”

“concentraciones de H+ y OH-”

Ionización del agua
Disociación del agua

•El agua pura tiene la capacidad de disociarse en iones, por
lo que en realidad se puede considerar una mezcla de :
-agua molecular (H2O )
-protones hidratados (H3O+ ) (ion hidronio)-iones hidroxilo (OH-)

Puede expresarse en función de las
concentraciones molales (Ley de masas):
Ki = [H3O+][OH-] / [H2O]
Como la concentración de las moléculas de agua [H 2O] es
constante a una temperatura ambiente, el denominador de
esta expresión puede incorporarse a K en una nueva
constante, la constante del producto iónico del agua (Kw):
Ki [H2O]= Kw = [H3O+][OH-]

La
La concentraciónconcentración de iones hidronio
hidronio en
en el
el agua
agua
pura a 25ºC es 0.00000010,
0.00000010, o 1.0 xx 10
10-7-7 M
M.. La
La
concentración
concentración de
de iones hidróxido en el agua a
25ºC
25ºC es
es también
también 1.0 x 10-7-7 M. Se emplean
paréntesis rectangulares, [ ], para presentar las
concentraciones
concentraciones en moles por litro, M. Para el
el
agua
agua se
se tiene que :

7

Sise conoce la concentración de iones hidrógeno, [H+],
o la de iones hidróxido, [OH-], se puede calcular la
concentración del otro ion, como se ilustra en este.
Ejemplo:

El jugo de limón tiene una [H+] 0.010 M. ¿Cuál es la
concentración de [OH-] ?.
Solución: Dato: [H+] = 1.0X10-2 M en forma exponencial.
KW= [H+][OH-]
= 1.0 X 10-14
[1.0x10-2][OH-] = 1.0 X 10-14
[OH-] = 1.0 X 10-14
1.0 x 10-2Respuesta =1.0 x 10-12 M

8

Una muestra de bilis tiene una [OH-] de 1.0x10-6 M
¿Cuál es la [H+]?
Dato : [OH-]=1.0 X10-6 M

KW= [H+][OH-]
= 1.0 X 10-14
[H+][1.0X10-6] = 1.0 X 10-14

Respuesta

[H+] = 1.0 X 10-8 M

9

Los cálculos para el jugo de limón (un ácido) y la
muestra de bilis (que es alcalina o básica) ilustran lo
siguiente.
En soluciones ácidas, [H+] es mayor de 1.0 x 10-7
En solucionesbásicas, [H+] es menor de 1.0 x 10-7
En soluciones neutras, [H+] es igual a

1.0 x 10-7

La muestra de bilis descrita en el ejemplo es alcalina
(básica); tiene una concentración de iones hidrógeno
inferior a 1.0 x 10-7.

Para simplificar los cálculos Sorensen ideó expresar dichas
concentraciones utilizando logaritmos, y así definió el pH como el
logaritmo negativo de [H+] y es una medida de laconcentración de iones
hidrógeno. El pOH se define como el logaritmo negativo de [OH-] y es
una medida de la concentración de iones hidroxilo.

pKw = pH + pOH = 14
pH = -log [H+] = log(1/[H+])
[H+] = 10-pH = 1/10pH = antilog (-pH)

pOH = -log [OH-] = log(1/[OH-])
[OH-] = 10-pOH = 1/10pOH = antilog (-pOH)

El logaritmo de un número es el exponente (o potencia) al que
es preciso elevar 10 para dar el númeroque se especifica. En
forma matemática, el pH se define como sigue:

[H+]
1 x 10-1
1 x 10-3
1 x 10-9
1 x 10-11
Siempre que
[H+] = 1.00 x 10-n el pH = n.

pH

11

1
3
9

Calcular el pH de una solución con una [H+] de 4.5 x 10-3
M.
Solución:
pH
=-log[H+]
=-log(4.5 x 10-3)
=2.35
El pOH se define de manera similar al pH, excepto
que en el caso del pOH se está hablando de [OH-] en lugar
de [H+]....