Page 761 - Quimica - Undécima Edición
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16.3 Disoluciones amortiguadoras 731
Preparación de una disolución amortiguadora con un pH específi co
Suponga que deseamos preparar una disolución amortiguadora que tenga cierto pH. ¿Cómo
lo haríamos? Según la ecuación (16.4) si las concentraciones molares del ácido y su base
conjugada son más o menos iguales, es decir, si [ácido] [base conjugada], entonces
[base conjugada]
log 0
[ácido]
o bien
pH pK a
Así pues, para preparar una disolución amortiguadora trabajamos a la inversa. Primero
seleccionamos un ácido débil con un pK a muy cercano al pH deseado. Enseguida, susti-
tuimos los valores de pH y pK a en la ecuación (16.4) para obtener la proporción [base
conjugada]/[ácido]. Esta proporción se transforma en cantidades molares para preparar la
disolución amortiguadora, como se muestra en el ejemplo 16.4.
Ejemplo 16.4
Describa cómo prepararía un “amortiguador de fosfato ” con un pH de aproximadamente
7.40.
Estrategia Para que un sistema amortiguador funcione con efi ciencia, las concentraciones
del componente ácido deben ser casi iguales a las de la base conjugada componente. De
acuerdo con la ecuación (16.4) cuando el pH deseado sea cercano al valor de pK a del ácido,
es decir, cuando pH pK a ,
[base conjugada]
log 0
[ácido]
[base conjugada]
o 1
[ácido]
Solución Debido a que el ácido fosfórico es un ácido triprótico, a continuación escribimos
las tres etapas de ionización. Los valores de K a se obtienen de la tabla 15.5 y los valores de
pK a se encuentran mediante la ecuación (16.3).
1 2 23
H 3 PO 4 (ac) Δ H (ac) 1 H 2 PO 4 (ac) K a 1 5 7.5 3 10 ; pK a 1 5 2.12
2 1 22 28
H 2 PO 4 (ac) Δ H (ac) 1 HPO 4 (ac) K a 2 5 6.2 3 10 ; pK a 2 5 7.21
22 1 32 213
H P O 4 (ac) Δ H (ac) 1 PO 4 (ac) K a 3 5 4.8 3 10 ; pK a 3 5 12.32
2
22
El más adecuado de los tres sistemas amortiguadores es HPO 4 /H 2 PO 4 , porque el valor de
2
pK a del ácido H 2 PO 4 es el más próximo al pH deseado. A partir de la ecuación de
Henderson-Hasselbalch escribimos
[base conjugada]
p H 5 pK a 1 log
[ácido]
22
[HPO 4 ]
4 . 7 0 5 7.21 1 log 2
[H 2 PO 4 ]
22
[HPO 4 ]
o l g 2 5 0.19
[H 2 PO 4 ]
(continúa)
