Como calcular soluciones amortiguadoras?
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
Ecuación de Henderson - Hasselbach o Ecuación Buffer
Consideremos un ácido monoprótico débil: HA, de constante Ka, con una
concentración Ca, y una sal de su base conjugada NaA de concentración Cb.
Dado que la especie química A está presente en la solución como el anión A -
y
como el ácido HA, se puede expresar la condición de conservación de materia:
[A - ] + [HA] = Ca + Cb (1)
[Na +] = Cb
La condición de electro neutralidad de la solución es:
[Na +] + [H3O +] = [HO - ] + [A - ]
Reemplazando [Na +] resulta:
Cb + [H3O +] = [HO - ] + [A - ]
Reordenando queda:
[A - ] = Cb + ([H3O +] - [HO - ]) (2)
Reemplazando (2) en (1) y reordenando se deduce:
[HA] = Ca - ([H3O +] - [HO - ]) (3)
Sustituyendo en:
[H3O +] [A - ] [H3O +] (Cb + [H3O +] - [HO - ])
Ka = —————— = ———————————————
[HA] Ca - [H3O +] + [HO - ]
Para que la solución funcione como reguladora efectiva, Ca y Cb deben ser
mayores de 10 – 2 M y además se debe cumplir que 0,1< Ca / Cb<10
En consecuencia se puede desestimar [H3O +] y [HO -] frente a Ca y Cb, por lo
cual la expresión anterior se reduce a:
[H3O +] Cb
Ka = ——————
Ca
Aplicando a ambos miembros el operador p (-log) y reordenando resulta:
pH = pKa – log Ca / Cb
Explicación:
Las soluciones amortiguadoras son aquellas que pueden tolerar la adición de ácidos o bases sin alterar su pH de forma significativa y están constituidas por un ácido o base débil asociados a su sal conjugada, su principio de acción en la regulación de pH se debe al efecto del Ion común.
Espero te haya ayudado :3
