Page 247 - Libro Hipertextos Quimica 1

Componente: Procesos físicos

2.7 Sistemas Iones pH
que se
reguladores de pH Tipo de sal Ejemplos hidrolizan de la solución
de sal
Los sistemas reguladores, llamados también amorti- Ácido fuerte NaCl, KI, KNO Ninguno 7
guadores o buffer, son soluciones con una composi- y base fuerte 3
ción tal que ayudan a mantener el pH en un intervalo Ácido débil y CH —COONa, Anión . 7
3
limitado. base fuerte KNO 2
Ácido fuerte NH Cl, NH ClO Catión , 7
2.7.1 El efecto del ion común y base débil 4 4 4

El principio que explica el comportamiento regulador Variable:
de las soluciones buffer, se relaciona con el efecto del Ácido débil y NH NO , Anión y , 7 si K . K
2
b
a
4
ion común, el cual se presenta cuando un mismo ion base débil CH —COONH catión 5 7 si K 5 K
4
b
3
a
se produce a partir de dos compuestos diferentes. Se . 7 si K , K b
a
conocen muchos sistemas en los que se presenta esta Figura 15. Comportamiento iónico de sales derivadas
situación, dentro de los cuales, los más importantes de diferentes ácidos y bases.
son:
Sistema ácido débil y su sal: buffer ácido
Consideremos un sistema conformado por una solución de ácido acético (CH COOH) Electrólitos Electrólitos
3
y una sal, como el acetato de sodio (CH COONa), producida a partir de la reacción fuertes débiles
3
de neutralización entre una base fuerte y el ácido acético. Las sales provenientes de K muy
un ácido o una base débiles presentan, por lo general, altos grados de disociación elevada: K pequeña:
(figura 15), por lo que, para este ejemplo tendríamos la siguiente situación: disociación disociación
CH COONa Na 1 1 CH COO 2 Disociación total completa baja
3 (dil) (ac) 3 (ac)
CH COOH CH COO 1 H 1 Sistema en equilibrio Figura 16. Relación entre el
2
3 (dil) 3 (ac) (ac)
En una solución que contenga simultáneamente CH COOH y CH COONa, los valor K y el grado de disociación
3
3
dos compuestos sirven como fuente de iones CH COO , que sería un ion común y la fuerza relativa entre
2
electrólitos.
3
para ambas disociaciones. El CH COONa, completamente disociado proporciona
3
una elevada concentración de iones CH COO , con lo cual el equilibrio entre el
2
3
CH COOH molecular y sus iones se desplaza hacia la izquierda, para producir
3
menor cantidad de CH COO . Por esta razón los sistemas que contienen un ácido
2
3
débil y una sal del mismo ácido son siempre menos ácidas que aquellas que contienen
únicamente el ácido débil.
Analicemos más a fondo el equilibrio de disociación de un ácido débil:
H A

HA (ac)  H A
(ac) donde K a
(aac)
HA
Despejanddo H tenemos que: H K a HA Figura 17. El pH de la sangre

A
debe mantenerse entre 7,35 y
Si aplicamos el logaritmo decimal negativo a todos los términos de la ecuación, 7,45. Pequeñas variaciones fuera
de este rango pueden causar
obtendremos una equivalencia para el pH de la solución, debido a la disociación del graves consecuencias.
ácido:

LogH Log K a Log HA como Loog K a pK a ,entonces:

LogA
A SAL Explica, según la tabla de la
pH pK a Log deedonde concluimos que: pH pK a Log figura 7, por qué la sal de
HA Á CCIDO EJERCICIO un ácido y una base fuertes
La anterior expresión se conoce como ecuación de Henderson–Hassel-balch y se tienen un alto grado de di-
aplica ampliamente para la descripción cuantitativa de sistemas amortiguadores en sociación.
laboratorio y en sistemas biológicos (figura 17).
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