Soluciones Reguladoras o Amortiguadoras



UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
SEDE MEDELLÍN


Soluciones Reguladoras o Amortiguadoras
D. Cedano Giraldo, J. Bohórquez Ortiz

Resumen
Este artículo presenta el trabajo experimental realizado con el fin de estudiar las soluciones amortiguadoras o “buffer”; se tiene que dichas soluciones están compuestas de un acido débil y una base conjugada en igual concentración, manteniendo unaestabilidad en un rango de pH. Se preparo una solución amortiguadora acida en base a una disolución de un   acido débil   y una sal se ha obtenido el compuesto con el cual se ha definido   el comportamiento de   de una solución buffer ante la adición de una cantidad   determinada de un acido y una base fuerte calculando la capacidad de ambas soluciones para mantener un pH constante dentro de unintervalo reducido como medida de resistencia ante las variaciones en la concentración del ion hidrogeno para posteriormente realizar la comparación con la capacidad amortiguadora del Alka-seltzer y el agua.

Palabras claves: Solución amortiguadora, buffer, ácido débil, base fuerte, ácido fuerte, capacidad reguladora, concentración, pH.


Introducción
Un tipo particularmente importante demezcla de ácido-base es el de un par conjugado ácido-base débil. Tales mezclas funcionan como disoluciones amortiguadoras (reguladoras). La adición de pequeñas cantidades de un ácido o base fuerte a una disolución amortiguadora ocasiona sólo cambios pequeños en pH, debido a que la disolución reguladora reacciona con el ácido o base adicionando (las reacciones ácido fuerte-base fuerte, ácidofuerte-base débil y ácido débil-base fuerte proceden casi hasta completarse). Las disoluciones amortiguadoras en general se preparan a partir de un ácido débil y una sal de ese ácido o de una base débil y una sal de esa base. Dos características importantes de una disolución amortiguadora son su capacidad amortiguadora y su pH. La capacidad amortiguadora se calcula cuantitativamente por la fórmula:El pH puede calcularse utilizando Ka o Kb. la relación entre pH, pKa y las concentraciones de un ácido y su base conjugada puede expresarse mediante la ecuación de Henderson-Hasselbalch: [1]
pH = pKa+ log
Materiales y Métodos
Procedimiento:
1) Solución amortiguadora ácida (CH₃COOH/ CH₃COONa):
Calcular los gramos de acetato de sodio (CH₃COONa) necesarios para preparar 50 mL de una soluciónamortiguadora a pH 5.0, a partir de una solución de acido acético (CH₃COOH) 0.1 M.
Pesar la cantidad calculada en un beaker de 100 mL, adicionar 50 mL de acido acético 0.1 M y registrar el pH₁. Distribuir esta solución en dos probetas y adicionar a una de las probetas 3 gotas de HCL 0.1 M y registrar el pH₂; adicionar en la otra probeta 3 gotas de NaOH 1.0 M y medir nuevamente el pH₃.
Asumirque el acetato de sodio adicionado, no presenta una variación significativa del volumen total de la solución.
2) Solución amortiguadora neutra (Alka-Seltzer):
En un beaker de 100 mL, disolver una pastilla de Alka-seltzer en 50 mL de agua destilada, y registrar el pH₁. A continuación, distribuir esta solución en dos probetas y adicionar a una de las probetas 3 gotas de HCL 0.1 M y registrar elpH₂; adicionar en la otra probeta 3 gotas de NaOH 0.1 M y medir nuevamente el pH₃.
3) Medida de la capacidad amortiguadora del agua:
En un beaker adicione 50 mL de agua destilada y registre el pH₁. Distribuir esta solución en dos probetas y adicionar a una de las probetas 3 gotas de HCL 0.1 M y registrar el pH₂; adicionar en la otra probeta 3 gotas de NaOH 0.1 M y medir nuevamente el pH₃.Calcular la capacidad amortiguadora (β) de cada una de las soluciones anteriores, teniendo en cuenta los datos registrados en la Tabla 1, asumiendo que 3 gotas equivalen a 0.15 mL.
Observación: Se sugiere adicionar ácido y base (de forma separada) tanto a la solución amortiguadora ácida como a la solución de Alka-seltzer para observar y comparar resultados con el agua.
Datos y Resultados...