¿Cómo está formada una solución Buffer?
¿Qué es una solución Buffer?
Las soluciones Buffer, también llamadas soluciones tampón, son aquellas que se oponen a los cambios de pH cuando se adicionan ácidos o bases. Su acción se basa en la absorción de iones de hidrógeno (H+) o hidroxilo (OH-) y son de uso frecuente en diversas aplicaciones en las cuales es necesario mantener el pH estable. Un ejemplo es la sangre, contiene soluciones tampón naturales para mantener el pH entre 7,35 y 7,45; de tal manera que nuestras enzimas funcionen correctamente.
¿Cómo se prepara una solución Buffer?
Las soluciones Buffer están formadas por un ácido débil y su base conjugada o una base débil y su ácido conjugado. Los pares ácido-base conjugados, son las especies que se forman cuando una base acepta un protón o un ácido dona un protón. Dicho de otra manera, un ácido conjugado, es una base que ha aceptado un protón y una base conjugada es un ácido que ha perdido un protón.
Ejemplo de un ácido conjugado:
Cuando una base débil, como el amoniaco, acepta un protón del agua, se forman iones hidróxido y al aceptar el protón del agua, el amoniaco forma el ion amonio, que es su ácido conjugado.
NH3+ H2O ↔ NH4++ OH-
Par conjugado: NH3 y NH4+
¿Cómo se relaciona el pH con los pares conjugados en una solución?
Teniendo en cuenta que una solución Buffer es una mezcla de ácidos y bases conjugados, la ionización de los componentes puede ser representada de la siguiente manera:
HA ↔ H++ A-
Teniendo en cuenta la constante de disociación se obtiene:
pH=pKa+log[A-][HA]
Es decir, el pH puede ser relacionado con la constante de disociación ácida y la concentración del ácido y su base conjugada. Esta es la ecuación de Henderson-Hasselbalch, la cual es utilizada para calcular la preparación de soluciones Buffer.
¿Cuáles son los pasos para preparar una solución Buffer?
La preparación de una solución Buffer consta de varios pasos, los cuales deben ser concretados con precisión para garantizar la calidad del producto final. Pesaje de los componentes, disolución, ajuste del pH y aforo al volumen final. Es crítico contar con implementos que permitan determinar las cantidades exactas de los reactivos, ya que el pH final de la solución está directamente relacionado con la proporción de ácido y base.
1. De acuerdo al Buffer deseado, se deben seleccionar los reactivos a partir de los cuales se preparará la solución.
2. A partir de la ecuación de Henderson-Hasselbalch, se deben calcular las concentraciones de ácido y base conjugados necesarios para preparar la disolución.
3. Se prepara la solución a partir de las cantidades de ácido y base conjugados calculadas, teniendo en cuenta el volumen final deseado.
4. Finalmente, se verifica el pH de la solución final y de ser necesario se ajusta.
Bibliografía:
khanacademy Ver más
Labster Ver más
Studymarter Ver más
Metteler Toledo Ver más