AMORTIGUADORES

Los amortiguadores son sistemas acuosos que tienden a resistir los cambios en el pH cuando se les agregan pequeñas cantidades de ácido (H+) o base (OH-).

Un sistema amortiguador consiste de un ácido débil (dador de protones) y su base conjugada (aceptor de protones). Por ejemplo una mezcla de concentraciones iguales de ácido acético e ion acetato, que se encuentra en el punto medio de las gráficas anteriores en un sistema amortiguador.

Nótese que la capacidad amortiguadora de los ácidos débiles varía y para los mostrados en las gráficas anteriores. Para el ácido acético es de 3.76 a 5.76 unidades de pH; para el fosfato dihidrogenado es de 5.86 a 7.86 unidades de pH y para el amoniaco es de 8.25 a 10.25 unidades de pH.

La capacidad amortiguadora va una unidad por arriba y una por debajo de su pKa, pues es precisamente en esta región en donde el agregar H+ u OH- tiene menor efecto.

En esta región los dos equilibrios que existen en la solución, la disociación del agua y la del ácido en cuestión, balancean las concentraciones agregadas de ácido o base, de tal manera que la suma de los componentes de las reacciones no varía, solo lo hace su relación de acuerdo con:

DISOLUCIONES AMORTIGUADORAS

Mantener el pH constante es vital para el correcto desarrollo de las reacciones químicas y bioquímicas que tienen lugar tanto en los seres vivos como, a nivel experimental, en el laboratorio. Los amortiguadores (también llamados disoluciones amortiguadoras, sistemas tampón o buffers) son aquellas disoluciones cuya concentración de protones apenas varía al añadir ácidos o bases fuertes (Figura inferior).

Los amortiguadores más sencillos están formados por mezclas binarias:

• un ácido débil y una sal del mismo ácido con una base fuerte (por ejemplo, ácido acético y acetato sódico)

• una base débil y la sal de esta base con un ácido fuerte (por ejemplo, amoníaco y cloruro amónico)

La concentración de protones del agua pura experimenta una elevación inmediata cuando se añade una mínima cantidad de un ácido cualquiera. A un litro de agua neutra (pH 7) basta añadirle 1 ml de HCl 10M para que el pH descienda 5 unidades. En cambio, si esta misma cantidad de ácido se añade a 1 litro de disolución amortiguadora formada por HAc/AcNa 1M, el pH desciende en una centésima, o sea, quinientas veces menos (Ver la tabla inferior).

Soluciones amortiguadores

Para que uno se mantenga saludable, hay muchos fluidos en nuestro cuerpo que se tienen que mantener dentro de unos límites muy estrechos de pH, para que esto se realice se crea un sistema amortiguador.

Un sistema amortiguador es una solución que puede absorber grandes cantidades moderadas de ácidos y bases sin un cambio significativo de pH, es decir, una disolución que contiene unas substancias que inhiben los cambios de pH, o concentración de ión hidronio en la solución. Dichas sustancias pueden contener un ácido débil y su sal, por ejemplo:

• ácido acético
• acetato de sodio

o una base débil y una sal de esa base, por ejemplo:

• hidróxido de amonio
• cloruro de amonio

Los fluidos de los organismos vivos estan fuertemente tamponados, y el agua de mar y ciertas sustancias del suelo son otros ejemplos de disoluciones tampones existentes en la naturaleza. Las disoluciones tampones se utilizan en química y sirven como referencia en la medida del pH.

Los amortiguadores tienen máxima eficiencia para neutralizar los ácidos y las bases que se añaden, cuando las concentraciones del ácido débil (o base débil) y de la sal son iguales.

La sangre esta amortiguada, principalmente por el ión bicarbonato , pero ocurre la hiperventilación que se trata de un estado de sobrerespiración, causado por el miedo, la excitación o la ansiedad, ya que al ocurrir este proceso una persona expele más dióxido de carbono de lo necesario, alterando el equilibrio del ácido carbónico.

La solución amortiguadora entonces es una solución conformada por un ácido débil y una base débil y su sal que tiene la capacidad de resistir los cambios de pH cuando se agregan pequeñas cantidades de ácidos o de bases.