Soluciones Buffer (FORO) PDF

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soluciones amortiguadoras
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QUE SON SOLUCIONES BUFFER O AMORTIGUADORA Y CUAL ES SU IMPORTANCIA BIOMEDICA EN EL ORGANISMO FORO

RIVAS MARTINEZ MARYSOL

DOCENTE: LUIS CARLOS DURANGO

UNIVERSIDAD DE CORDOBA FACULTAD INGENIERIAS INGENIERIA INDUSTRIA DEP. DE QUIMICA 2020

QUE SON SOLUCIONES BUFFER O AMORTIGUADORA Y CUAL ES SU IMPORTANCIA BIOMEDICA EN EL ORGANISMO Las soluciones buffer o amortiguadoras son capaces de mantener su pH en valores aproximadamente constantes, aun cuando se agreguen pequeñas cantidades de ácido o base, o se diluya la solución Una disolución buffer o amortiguadora se caracteriza por contener simultáneamente una especie débil y su par conjugado. son aquellas que se oponen a los cambios de pH, cuando se les adicionan ácidos o álcalis (hidróxidos). su acción se basa principalmente en la absorción de hidrogeniones (H+ ) o iones hidróxido (OH- ).En forma general, una solución amortiguadora está conformada por una mezcla binaria de un ácido débil y una sal del mismo ácido proveniente de base fuerte o también, una base y una sal de esta base proveniente de un ácido fuerte. Ejemplo:  Mezcla de ácido acético y acetato de Sodio  Hidróxido de amonio y cloruro de amonio

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En el caso de la sangre humana, el pH debe mantenerse entre 7,37 y 7,43 (valor del plasma sanguíneo arterial a 37ºC). Valores superiores de pH (más básicos) suponen un transtorno en la salud denominado alcalosis (por encima de 7,80 se produce la muerte), mientras que valores inferiores (más ácidos) suponen un transtorno denominado acidosis (por debajo de 7,00 se produce la muerte). Por tanto, es de esperar que el cuerpo humano tenga algún mecanismo que permita mantener el pH dentro del margen adecuado y, por tanto, que nos permita mantenernos sanos (o vivos). El primer mecanismo es la eliminación de ácidos y bases por la respiración o la función renal y, el segundo, la presencia de especies que actúan como disolución reguladora, amortiguadora o tampón. Nos centraremos en los tampones inorgánicos de la sangre (otras sustancias orgánicas, como la hemoglobina, presentan también un efecto tampón). Son: Sistema tampón del bicarbonato (ácido carbónico/bicarbonato). La efectividad química de este tampón como regulador de la sangre es limitada, pero, puesto que está en abundancia y que está implicado también en el intercambio de CO2 en los pulmones (es un mecanismo abierto) se hace indispensable para el mantenimiento del pH sanguíneo. El equilibrio implicado es el siguiente: H2CO3 + H2O HCO3(-) + H3O+ (Como vemos, se trata de un ácido débil y su base conjugada, que es la definición esencial de solución reguladora)

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Sistema tampón dihidrógenofosfato/hidrógenofosfato. Químicamente es más eficaz que el sistema tampón de bicarbonato para la regulación del pH pero, puesto que sus concentraciones en sangre son bajas, su importancia es menor. El equilibrio implicado es:

H2PO4(-) + H2O HPO4(2-) + H3O+ Recordemos que, en una solución amortiguadora, se puede calcular el pH al cual dicha disolución regula mediante la llamada ecuación de Hendersson-Hasselbach, y que esta capacidad es máxima cuando un ácido y su base conjugada están en la misma concentración o, lo que es lo mismo, cuando el pH = pKa del ácido. Sin embargo, puesto que la sangre es un sistema sumamente complejo en el que están implicados múltiples mecanismos, resulta difícil su aplicación. MECANISMO DE LA ACCIÓN AMORTIGUADORA 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, formándose AcH hasta recuperarse prácticamente la [AcH] inicial. Además, los iones acetato procedentes de la sal se pueden combinar con los H+ procedentes del HCl para formar más AcH. La reacción podría representarse así:

En resumen, el sistema amortiguador ha destruido el ácido fuerte, generando en su lugar una cantidad equivalente de ácido débil, cuyo equilibrio de disociación determinará la [H+] final (Figura inferior).

Si añadimos una base fuerte (NaOH), los iones OH- consumen rápidamente los H+ del sistema para formar agua, con lo que el equilibrio de disociación del ácido se desplaza hacia la derecha para restaurar la concentración inicial de protones (Figura inferior). En otras palabras, la adición de una base provoca la transformación de una parte del acético libre en acetato:

El mecanismo de acción amortiguadora también se puede ver: La utilidad de los amortiguadores, tanto en la regulación del equilibrio ácido-base en los seres vivos como al trabajar en el laboratorio, reside precisamente en la posibilidad

de mantener la [H+] dentro de límites tan estrechos que puede considerarse como invariable. Sistemas tampón en el organismo Existen tampones de gran importancia en el organismo: Inorgánicos: Tampón bicarbonato:CO2 + H2O H2CO3 HCO3 - + H+ Tampón fosfato:H2PO4- HPO42- + H+ Orgánicos: Tampón hemoglobina:HHbO2 HbO2- / HbH Hb- + H+ Aminoácidos y proteínas

IMPORTANCIA EN EL ORGANISMO Esta importancia ya se ha ido dando a conocer durante la explicación de las soluciones buffer por tanto usare este espacio para hablar de un ejemplo ya directo de la función de estos amortiguadores: La acidosis respiratoria, es producida por una disminución en la respiración lo que conduce a la elevación del CO2 en la sangre. El asma, neumonía, inhalar humo la pueden producir en el organismo. Se puede tratar con ventilación mecánica para ayudar a la respiración. Al mejorar la exhalación, aumenta la excreción de CO2 y se eleva el pH sanguíneo. La acidosis metabólica, se produce cuando se liberan en el torrente sanguíneo cantidades excesivas de ácido láctico. Ejemplo de ello es el ejercicio pesado, la diabetes, el ayuno y quemaduras graves. Estos casos resultan de gran importancia, ya que, al producirse, el plasma sanguíneo escapa del sistema circulatorio hacia el área dañada produciendo hinchazón y reduciendo así el volumen sanguíneo. Si el área quemada es muy grande, la pérdida de volumen sanguíneo puede ser suficiente para ocasionar una reducción en el flujo sanguíneo y el suministro de oxígeno a los tejidos corporales. Esta falta de oxígeno hace que los tejidos produzcan gran cantidad de ácido láctico. Cuando se produce esta disminución de pH, la persona tiende a respirar más intensamente para eliminar CO2. Sin embargo, si la disminución del volumen sanguíneo supera la capacidad compensadora del organismo, el descenso del flujo sanguíneo disminuye aún más, disminuye la eliminación de CO2 y se agrava la situación. Esta situación se puede tratar con infusión intravenosa de grandes volúmenes solución salina, ya que el líquido suministrado incrementa el volumen de sangre y fluye, mejorando la distribución de oxígeno. La relación H2CO3/ HCO3- se normaliza y permite que la persona mejore....