Soluciones Buffer
El pH o potencial hidrogenado es uno de los procedimientos analíticos más importantes y más utilizados en bioquímica por la razón de que esta medida determina características notables de la estructura y la actividad de las macromoléculas biológicas por consiguiente la conducta de las células y del organismo.
Función La función de una solución amortiguadora es la de resistir los cambios de pH cuando se le agregan ligeras cantidades de ácido o base. Su función es muy importante en los sistemas químicos y biológicos y los procesos que requieran un cierto valor de pH que no sea modificable con facilidad. facilidad. Ya sea para el funcionamiento adecuado de las enzimas en el sistema digestivo o los glóbulos blancos en el torrente sanguíneo.
Como funciona una solucion buffer a r azón del funcionamiento de las soluciones amortiguadoras se basa en el Principio de Le Châtelier, en el equilibrio químico. El ácido o base utilizado, siendo débil, se disocia parcialmente en la solución, por lo que hay una proporción según su constante de equilibrio tanto de producto como de reactivo. Es decir, poniendo como ejemplo un a solución amortiguadora hecha por un ácido débil, al momento de agregarle más ácido, este se disociara y aumentara la con centración de iones H+, pero el ion común (en este caso la base conjugada de la solución creada) que se encuentre en la solución por contrarrestar el efecto de desbalance en la reacción, se asociará con los iones liberados y reducirá su concentración, de esta forma reduciendo su pH, que no aumentará tan notablemente a como lo haría en una solución que no es amortiguadora.
Definición Buffer es una o v arias sustancias químicas que afectan la concentración de los iones de hidrógeno (o hidrogeniones) en el agua. Siendo que pH no significa otra cosa que potencial de hidrogeniones (o peso de hidrógeno), un "buffer" (o "amortiguador") lo que hace es regular el pH. Cuando un "buffer" es adicionado al agu a, el primer cambio que se produce es que el pH del agua se vuelve constante. De esta manera, ácidos o b ases (álcalis = bases) adicionales no podrán tener efecto alguno sobre el agua, ya que esta siempre se estabilizará de inmediato
LAS
SOLUCIONES
BUFFE R
EN
LA
VIDA
Un
sistema buffer natural se forma e n la mayoría de los acuarios por la interacción del dióxido de carbono CO2 producido por el metabolismo normal de los peces, con el carbonato de calcio (CaCO3) presente en la mayoría de las ag uas de acuarios. En estos casos la primera reacción química que se produce es la de generar un sistema buffer. El ácido carbónico es un ácido débil. Por lo tanto, el balance de la disociación es desplazado fuertemente en el lado izquierdo de la ecuación; sólo una d e algunas moléculas están disueltas o disociadas. La reacción entre el ácido carbónico (H2CO3) y el casi insoluble carbonato de calcio (CaCO3) da lugar a la formación de productos relativamente solubles como el bicarbonato de calcio Ca (HCO3)2: H2CO3 + CaCO3 Ca (HCO3) 2 Ca (HCO3)2 Ca2+ + 2HCO3Junto a la forma no disociada de ácido carbónico con iones de hidrógeno (H+) los iones bicarbonato (HCO3-) pueden estar disponibles para evitar cualquier incremento en los iones de hidrógeno, bloqueando la acidificación. EL ion Ca2+ Cumple un muy importante rol, ya que el ayuda al cuerpo humano y en v ariadas enfermedades. como el parkingson,etc. Esto, desde luego, sucede s olamente mientras están libres los iones bicarbonato disponibles. De otro modo, puede ser logrado a partir del carbonato de calcio (CaCO3) y bicarbonato de calcio (Ca (HCO)3)2 en el agua. Este sistema buffer, además, neutraliza los iones hidróxilo (H+) y así puede prevenir la alcalinización. Los iones hidróxilo están convertidos por la reacción dentro del agua en iones bicarbonato y en carbonato de calcio precipitados de esta forma: Ca (HCO3)2 + OHCaCO3 + HCO3+H2O Este precipitado aparece, además, como consecuencia de que las plantas consumen dióxido carbónico y sube el pH. Suficiente dureza carbonática hace que el buffer prevenga este aumento del pH, ya que cuanto más se eleve la dureza carbonática, más constante será el valor del pH. Esto no nos debe hacer pensar que la dureza carbonática es indispensable para prevenir grandes fluctuaciones en el pH (y las consecuencias de dichas oscilaciones sobre peces y plantas). Mientras el sistema buffer esté trabajando normalmente, envolverá los ácidos húmicos de la turba o los extractos de turba, como asimismo los fosfatos de los fertilizantes, lo cual puede transformarse en una dificultad, sobre todo si estos productos se deben adicionar después de un buffer. Por lo tanto en caso de ser necesarios en un acuario, deberán colocarse antes que se tampone el pH mediante un b uffer.
El pH de un tampón se calcula mediante la siguiente ecuación: pH = pKa + log [base]/[ácido] PKa es parecido al pH, es la fuerza que tienen las moléculas de disociarse (es el logaritmo negativo de la constante de disociación de un ácido débil) pKa=-log Ka Una forma conveniente de expresar la relativa fortaleza de un ácido es mediante el valor de su pKa, que permite ver de una m anera sencilla en cambios pequeños de pKa los cambios asociados a variaciones grandes de Ka. Valores pequeños de pKa eq uivalen a valores grandes
de Ka (constante de disociación), y a medida que el pKa decrece, la fortaleza del ácido aumenta.
Constantes de disociación en ácidos Algunos ejemplos de tampones son la leche o la sangre. En el agua normalmente se observa un tampón de car bonato que tiende a mantener el agua (sobre todo aguas duras, en un pH superior a 7. El tampón está causado por los carbonatos normalmente disueltos en el agua y el CO2.
