Soluciones Amortiguadoras

SOLUCIONES AMORTIGUADORAS
Y CAPACIDAD AMORTIGUADORA


INTRODUCCIÓN
En la vida la regulación del pH es importante para mantener la homeostasis, si éste varía en una pequeña parte pueden producirse graves alteraciones a nivel funcional. También las reacciones químicas requieren de cierto nivel de pH para mantener su equilibrio químico. Estas regularizaciones pueden llevarse acabo gracias a las soluciones denominadas Buffer o Tampón, éstas soluciones tienen una concentración de hidrogeniones que al agregar un ácido o base fuerte varía muy poco. El empleo de las soluciones buffer son para amortiguar o impedir las variaciones de pH y mantenerlo constante, para esto está compuesto por un ácido que neutralizará una cantidad de base fuerte, y por una base que reaccionará conuna cantidad de ácido fuerte.
El acetato de sodio (CH3COONa) es una sal que se disocia completamente en solución, y es el ión acetato el que el que desplaza el equilibrio hacia la formación de ácido; así la concentración de hidrogeniones disminuye. Si la cantidad de sal y ácido tienen las misma magnitud, la concentración de iones hidrógenos es regulada porque el ácido tiende al equilibrio:CH3COOH ↔CH3COOˉ + H⁺ si agregamos una base fuerte como NaOH los iones hidroxilos consumiran a los iones hidrogeno para formar agua, esto hará que parte del ácido acético se transforme en una base menos fuerte (acetato) que el hidroxilo de sodio (NaOH).
La ecuación de Henderson-Hasslebach permite calcular el pH de un sistema amortiguador si se conoce el pKa y la relación [sal]/[acido] con la formula:pH= pKa + log (base conjugada/ácido).
El objetivo de la actividad es conocer la preparación de soluciones amortiguadoras y determinar la capacidad amortiguadora de un tampón.
Objetivos
* Conocer la función y la preparación de soluciones reguladoras.
* Señalar la capacidad reguladora de una solución buffer.
Materiales y Métodos
Para preparar un buffer de 50 mL con una concentraciónde ácido débil a pH = 5,0, se calculó el volumen de base y de ácido necesarios para desarrollar el buffer:
En primer lugar, se ocupó la fórmula general de Henderson – Hasselbalch para obtener los moles de la base sabiendo los moles del ácido débil (0,5M), la cual queda de la siguiente manera:
5.00= 4.76 + log [Base conjugada]
0,1M [Acido débil]

antilog (5.00 –4,76) = [Base conjugada]
0,1M [Acido débil]
0,87M [Base conjugada]

1.74M = x [Base conjugada] =
0,5M [Acido débil]

Luego, se sacaron los gramos de la siguiente manera:

X = 5.98g
1 mol = 136.08gramos (g)
0.044 moles = X gramos (g)

Posteriormente, para saber los mL del ácido (CHзCOOH) se calculó:
X = 5 mL

C1 × V1 = C2 × V2[1M] (CHзCOOH) × X = [0,1M] (CHзCOOH) × 50 mL

Después de realizar estos cálculos, se pesan los 5.98g de la base (CHзCOONa),necesarios para el buffer, con una balanza, luego se vació a un vaso precipitado de 50 mL, inmediatamente agitar y disolver, seguidamente de esto, transferir a matraz aforado y llenar con la base hasta el aforo, transferir luego al vaso precipitado grande. Finalmente, seagregó NaOH‾ (10ml) a la solución, se mide el pH con pH-metro esto se repite hasta completar una solución de 100ml.

Resultados
Tabla N°1: pH de las distintas concentraciones de solución amortiguadora con diferentes aplicaciones de NaOH‾.
pH final | V. buffer (L) | V. NaOH (L) | Moles NaOH | Cambio de pH | Cap. Reguladora β |
5,03 | 0,05 | 0 | 0 | 0 | 0 |
5,04 | 0,05 | 0,01 | 0,001 | 0,01| 2 |
5,06 | 0,05 | 0,02 | 0,002 | 0,03 | 1,333 |
5,07 | 0,05 | 0,03 | 0,003 | 0,04 | 1.5 |
5,10 | 0,05 | 0,04 | 0,004 | 0,07 | 1,142 |
5,10 | 0,05 | 0,05 | 0,005 | 0,07 | 1,142 |
5,23 | 0,05 | 0,06 | 0,006 | 0,02 | 6 |
5,20 | 0,05 | 0,07 | 0,007 | 0,17 | 0,82 |
5,23 | 0,05 | 0,08 | 0,008 | 0,2 | 0,8 |
5,26 | 0,05 | 0,09 | 0,009 | 0,23 | 0,78 |
5,33 |...