Soluciones Reguladoras PDF

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Soluciones Reguladoras...

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Apunte sobre Soluciones reguladoras (buffer) Las soluciones reguladoras derivan su nombre de su capacidad de amortiguar las variaciones de pH ante el agregado de una base o un ácido. Esta amortiguación implica que la variación del pH al agregar un ácido o una base es mucho menor cuando ese agregado es hecho a un buffer que cuando es hecho a agua pura. Las soluciones reguladoras contienen a un par conjugado (ácido/base) débil en altas concentraciones y con concentraciones similares de cada uno de los conjugados. Es decir, para realmente poder regular el pH se necesita tener tanto a un ácido débil como a su base conjugada, ambos en concentraciones altas y parecidas entre sí. SI no se cumple alguna de esas 3 condiciones (presencia de un par conjugado, concentraciones parecidas, concentraciones altas) la solución NO regula el pH. Bajo esas condiciones el pH de la solución reguladora puede calcularse por medio de la ecuación de Henderson: (Para este curso no hace falta que sepan hacer los cálculos. No vamos a trabajar con ejercicios numéricos) El valor de pKa es el del ácido del par conjugado utilizado (Recordar que Ka es la constante de acidez del ácido, algo así como una medida de su fuerza y pKa= -log Ka). C a es la concentración del ácido y Cb la de la base conjugada. Esta ecuación es una solución aproximada a nuestro normal cálculo del pH. Al utilizarla estamos suponiendo que la concentración de oxhidrilos y de hidronios son ambas muy pequeñas al compararlas con la concentración del ácido débil y de su base conjugada. Esta suposición es cierta cuando se cumplen las 3 condiciones enunciadas en el párrafo anterior y, en particular, cuando el pH de la solución reguladora no se aparta del pKa en más de una unidad. Esta última condición implica que un dado par conjugado solo sirve para preparar buffers de pH cercanos al pKa del ácido débil del par. Por ej: con HF y F- solo se podrá preparar soluciones reguladoras de pH entre 2,19 y 4,19. Similarmente si tengo como objetivo preparar un buffer de un dado pH solo serán de utilidad pares conjugados cuyos pKa estén, como máximo, a una unidad de distancia del pH deseado. La preparación de un buffer puede hacerse de diferentes maneras: ● tenemos la opción obvia de mezclar soluciones de un ácido débil y su base conjugada. Por ejemplo, mezclando una solución 0,1M de HF con una solución 0,1M de NaF obtendré un buffer de HF/F- que regulara a un pH de 3,19 (correspondiente al pKa del par conjugado). ● una segunda opción es partir de uno de los integrantes del par conjugado y obtener el otro por reacción con una base o un ácido fuerte. Por ej: parto de una solución de HF y genero el F- agregando una cierta cantidad de NaOH. Segundo ej: parto de NH 3 y agrego una cierta cantidad de HCl a fin de generar NH4+.

Mecanismo de regulación: Las soluciones reguladoras son capaces de amortiguar la variación en el pH porque al poseer los dos miembros de un par conjugado en equilibrio puede actuar neutralizando tanto un agregado de ácido como de base, siempre obviamente con el consumo de uno de sus miembros. Por ej: un buffer del par conjugado HF/F- puede amortiguar el agregado de otro ácido (HA) pues tal ácido reaccionara con los fluoruros y no generara directamente hidronios sino HF:

Similarmente, también podrá amortiguar el agregado de una base (B) pues la misma reaccionara con el HF y no generara directamente oxhidrilos sino F-:

Hasta acá un poco de Química dura Veamos ahora por qué nos interesan los sistemas amortiguadores en el cuerpo: Les dejamos una breve presentación en el siguiente enlace: Sistemas amortiguadores fisiológicos

Esperamos sea de ayuda ¡Saludos!...