Ejemplos de Soluciones Amortiguadoras, Buffer o Tampón

Química GeneralÁcidos y BasesSoluciones Amortiguadoras

Las Soluciones Amortiguadoras:

Las Soluciones Amortiguadoras, Buffer o Tampón son aquellas que tienen la capacidad de mantener constante el pH al añadir cantidades pequeñas de ácidos o bases.

Están formadas por ejemplo por una mezcla de un ácido débil y alguna de sus bases conjugadas (Buffer Ácido o Tampón Ácido) o una base débil con alguna de sus ácidos conjugados (Buffer o Tampón Básico). Al añadir pequeñas cantidades de ácido fuerte o base fuerte se irán neutralizando hasta consumir la base débil o el ácido débil respectivamente manteniendo estable el pH.

Estas soluciones son muy útiles puesto que sirven para evitar reacciones indeseadas que se llevarían a cabo si hay variaciones de la acidez de la disolución. 

Las Soluciones Amortiguadoras tienen una importancia vital en Bioquímica ya que de la constancia del pH en los organismos depende el correcto funcionamiento a nivel celular. También son importantes a nivel industrial y en el laboratorio

Ejemplos de Soluciones Amortiguadoras:
  • NH3 (base débil) NH4Cl (ácido conjugado)
  • CH3COOH (ácido bil) y CH3COONa (base conjugada)  
  • El pH de la sangre permanece constante entre un margen de 7,3 y 7,5 (ligeramente básico) gracias a la acción de soluciones amortiguadoras presentes en las proteínas del suero sanguíneo. Dichas proteínas están formadas por aminoácidos que presentan grupos carboxilo ácidos (-COOH) y también grupos básicos como los aminos (-NH2)
  • Mezclas de iones carbonato (CO32-) e iones bicarbonato (HCO3-
  • Mezclas de iones fosfato ácido (H2PO4-) e iones de fosfato básico (HPO42-) 
  • Mezcla de ácido fórmico (HCOOH) y formiato de potasio (HCOOK)
  • Mezcla de ácido benzoico (C6H5COOH) y benzoato de potasio (C6H5COONa)
  • Mezcla de ácido fosfórico (H3PO4) y fosfato de sodio (Na3PO4)
  • ...
Preparación de Soluciones Amortiguadoras:

Para preparar una solución amortiguadora se deben tener en cuenta las siguientes consideraciones:
  • En primer lugar necesitamos conocer el pH al que queremos tener una solución amortiguadora
  • A continuación buscamos un ácido o una base que se encuentre cerca del pH buscado
  • Se calcula el pH sin solución amortiguadora aplicando la ecuación de Henderson-Hasselbalch:
pH = pKa + log ([S] / [A])
    • pKa = - log10 Ka donde Ka es la constante de acidez
    • [S] es la concentración de la sal formada por su base conjugada
    • [A] es la concentración del ácido

Teoría de Ácidos y Bases:

Teoría Arrhenius Brönsted-Lowry Lewis
Fundamento Ionización en medio acuoso Transferencia de protones Transferencia de electrones
Ácido Sustancia que dona H+ Sustancia que dona H+ Sustancia que dona 2 electrones
Base Sustancia que dona OH- Sustancia que capta H+ Sustancia que acepta 2 electrones
Ecuación HA + BOH H2O + A- + B+ AH + B A- + BH+
A + :B A—B-
Limitaciones Solo en disoluciones acuosas
Los ácidos deben tener H
Las bases deben tener OH
Los ácidos deben tener H Es la teoría general
    versión 1 (23/11/2015)