Soluciones amortiguadoras de pH o Buffers
•
Mantienen el pH constante (o con pequeños cambios) frente a la adición de
pequeñas cantidades de ácidos o bases fuertes, o dilución.
•
Resisten los cambios de pH debido a que contienen una especie ácida que
neutraliza a los iones OH− y una especie básica que neutraliza a los iones H+
•
Las especies ácidas y básicas no deben consumirse una con la otra en una
reacción de neutralización. Estos requisitos se satisfacen con un par
conjugado ácido-base [un ácido débil y su base conjugada (sal) o una base
débil y su ácido conjugado (sal)].
Buffers, tampones o soluciones reguladoras
Buffer ácido: Un ácido débil (HA) + su base conjugada (A-)
Ejemplo: CH3COOH+ CH3COONa
Buffer básico: Una base débil (B) + su ácido conjugado (BH+)
Ejemplo: NH3 + NH4Cl
Buffer ácido: El pH del amortiguador depende de la Ka
del ácido y de las concentraciones relativas de ácido y
base conjugada (sal) que lo componen:
ácido ⇄ Sal (base conjugada) + H+
Ka
Buffer básico: El pH del amortiguador depende de la Kb
de la base y de las concentraciones relativas de base y
ácido conjugado (sal) que lo componen:
base ⇄ Sal (ácido conjugada) + OH-
Kb
La mayor eficacia de una solución buffer
se produce cuando la relación de ácido
débil y su base conjugada es 1.
Es decir, cuando:
pH = pKa
Ecuación de Henderson-Hasselbalch
Buffer básico: El pH del amortiguador depende de la Kb
de la base y de las concentraciones relativas de base y
ácido conjugado (sal) que lo componen:
base ⇄ Sal (ácido conjugada) + OH-
Kb
La mayor eficacia de una solución buffer
se produce cuando la relación de base
débil y su ácido conjugado es 1.
Es decir, cuando:
pOH = pKb
Ecuación de Henderson-Hasselbalch
El intervalo de amortiguamiento se deduce de la ecuación de Henderson-Hasselbalch:
pH = pKa + log (1/10) = pKa − 1
pH = pKa + log (10/1) = pKa + 1
Luego
Intervalo de pH = pKa + 1
Intervalo de pH en que el “Buffer es eficaz”
Una solución amortiguadora contiene 0,35 moles de ácido acético (CH3COOH) y 0,33 moles
de acetato de sodio (CH3COONa) en un volumen total de 0,5 L. Ka=1,8*10-5
Determine el pH de la solución amortiguadora.
Se tiene 1 L de un buffer formado por ácido fórmico (HCOOH) 0,1 M y su base conjugada,
el ión formiato (HCOO-) 0,057 M.
HCOOH
Calcule el pH del buffer

HCOO-
+
H+
KaÁcido Fórmico = 1,8·10-4.
Si tenemos un sistema amortiguador que contiene 1 mol de NH4Cl y 1 mol de
NH3 en un litro de solución: Kb(NH3) = 1,8x10-5
Calcule el pH del sistema amortiguador,
pH=9.25
Se prepara una solución amortiguadora adicionando 5 g de NH3 y 20 g de
NH4Cl en agua suficiente para formar 2,5 L de solución;
¿Cuál es el pH de esta solución amortiguadora? Kb(NH3) = 1.8x10-5
pH= 9,15
Calcular el pOH de una solución que contiene 1,94x10-10 M de iones H+ [4,28]
El pH de una solución de HCl 0,03 M es (Ka HCl muy alta) [1,52]
Para una solución de CH3COOH 0,063 M (Ka = 1,85 x 10-5). Calcular pH y pOH
[2,96, 11,04]
Calcule el pH de una solución amortiguadora que es 0,20 M en ácido fórmico y 0,15 M en
formiato de sodio (Ka = 1,8 x 10-4). R = 3,62
¿Cuál es el pH de una solución que contiene una concentración inicial de ácido cítrico 0,08
M y de iones citrato 0,01 M (Ka = 7,4 x 10-4)? R = 2,23
¿Cuál es el pH de una muestra de orina cuya concentración de iones hidronio es 3,16 x
10-7 M?
a) 5,0
b) 5,6
c) 6,5
d) 3,1
e) 0,65
El hidróxido de bario se usa en la fabricación de cerámicas, veneno para insectos y
ratas, entre otros.
Si se tiene 0,5 L de una disolución preparada con 5 x 10-5 moles de Ca(OH)2 ¿Cuál es
el pH de la disolución?
a) 10,30
b) 9,90
c) 9,70
d) 5,40
e) 3,70
¿Cuál es el pH de una solución etiquetada como HCOOH 0,6 M?
(Ka de HCOOH = 1,84 x 10-4)
a) 8,91
b) 12,02
c) 3,75
d) 0,11
e) 1,98
El ácido benzoico (C7H5O2H) es un conservante de alimentos utilizado tanto como
ácido como en forma de sus sales de sodio, de potasio o de calcio.
Si en equilibrio se encuentra a una concentración de 0,35M ¿Cuál es la concentración
molar aproximada de la base conjugada y los protones en equilibrio? La siguiente
ecuación representa la disociación del ácido:
C7H5O2H
a) 6,30x10-5 M
b) 4,69x10-3 M
c) 3,60x10-4 M
d) 4,00x10-4 M
e) 4,69x10-3 M
y
y
y
y
y

C7H5O2 - + H+
6,3x10-5 M
4,69x10-3 M
3,6x10-4 M
4,0x10-4 M
0,35 M
Ka = 6,3x10-5
Un técnico de laboratorio desea preparar una disolución reguladora de pH = 5 ¿Cuál de
los siguientes ácidos será el más adecuado para ello?
a) H2C2O4
b) H3AsO4
c) HOCl
d) HC2H3O2
e) HCN
𝐾𝑎 = 5,9 x 10−2
𝐾𝑎 = 5,6 x 10−3
𝐾𝑎 = 3,0 x 10−8
𝐾𝑎 = 1,8 x 10−5
𝐾𝑎 = 4,9 x 10−10
¿Cuál es el pH de una solución de ácido acético 0,27M y de su base conjugada
0,33M si Ka = 1,82 x 10-5 ?
a) 4,83
b) 4,74
c) 4,65
d) 5,64
e) 3,48