Disoluciones amortiguadoras

Se llaman disoluciones amortiguadoras, reguladoras o tampón a aquellas que son capaces de mantener su pH prácticamente constante, aunque se les añadan pequeñas cantidades de un ácido o una base, o cuando se diluyen.

Estas disoluciones están formadas por:

  • Un ácido débil y una sal de ese ácido débil, que al disociarse produce la base conjugada de dicho ácido.
  • Una base débil y una sal de esa base débil, que al disociarse produce el ácido conjugado de dicha base.

Efecto del ion común

Consiste en el desplazamiento de un equilibrio iónico cuando varía la concentración de uno de los iones que intervienen en él, debido a la presencia en la disolución de una sal disuelta que lo contiene.

Disolución reguladora formada por un ácido débil y una sal de ese ácido débil

Es el caso, por ejemplo, de la disolución formada por el sistema CH3COOH/CH3COONa, en el cual:

disolucion-amortiguadora-sistema-acetico-acetato

Debido al efecto del ion común, por la presencia del anión acetato procedente de la sal, el equilibrio de ionización del ácido está muy desplazado hacia la izquierda, por lo que la concentración de iones H3Oes pequeña. La capacidad de esta disolución de mantener constante su pH se entiende al analizar su comportamiento frente a ácidos y frente a bases:

  • Al añadir una pequeña cantidad de ácido, el equilibrio de ionización del ácido débil se desplaza hacia la izquierda, por lo que el aumento de la concentración de H3Oes poco significativo y el pH apenas varía.
  • Al añadir una pequeña cantidad de base, la concentración de H3Odisminuye y el equilibrio de ionización del ácido débil se desplaza hacia la derecha, mitigando el aumento de pH que se logra mantener casi invariable.

De modo que el pH de la disolución está prácticamente controlado por el equilibrio de ionización del ácido débil:

disolucion-amortiguadora-pH-sistema-acetico-acetato

DISOLUCIÓN REGULADORA FORMADA POR UNa base DÉBIL Y UNA SAL DE ESa base DÉBIL

Es el caso, por ejemplo, de la disolución formada por el sistema NH3/NH4Cl, en el cual:

disolucion-amortiguadora-sistema-amoniaco-amonio

Al igual que antes, debido al efecto del ion común, la presencia del catión amonio procedente de la sal hace que el equilibrio de ionización de la base está muy desplazado hacia la izquierda, por lo que la concentración de iones OH– es pequeña, por lo que:

  • Al añadir una pequeña cantidad de ácido, el equilibrio de ionización de la base débil se desplaza hacia la derecha, mitigando la disminución del pH.
  • Al añadir una pequeña cantidad de base, el equilibrio de ionización de la base débil se desplaza hacia la izquierda, eliminando el exceso de iones OH, evitando en lo posible un aumento del pH.

Así, el pH de la disolución está prácticamente controlado por el equilibrio de ionización de la base débil:

disolucion-amortiguadora-pOH-sistema-amoniaco-amonio

Sistemas tampón biológicos

El mantenimiento del pH es esencial para el correcto funcionamiento de la actividad celular, pues una alteración del mismo modificaría la estructura de las proteínas y de los ácidos nucleicos y afectaría a la capacidad de acción de las enzimas.

Los valores constantes de pH en los seres vivos se mantienen gracias a los sistemas tampón, y los más importantes son el sistema tampón fosfato y el sistema tampón bicarbonato.

Puedes comprobar el efecto de las disoluciones amortiguadoras en el pH con los ejercicios que tienes aquí.

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