SEMANA 13 AMORTIGUADORES O BUFFER QUMICA 2016 1
SEMANA 13 AMORTIGUADORES O BUFFER QUÍMICA 2016 1
AMORTIGUADORES O BUFFER Sistemas amortiguadores, soluciones reguladoras o tampón • Buffer: definición, componentes y función. • Buffer sanguíneos. Buffer intracelular. • Cálculo de p. H de buffer ácidos y básicos. • Fórmula de Henderson Hasselbach. • Cálculo de p. H de buffer ácidos y básicos después de haber agregado un ácido o una base • Acidosis y alcalosis: Definición, Clasificación: Respiratoria y Metabólica • Importancia médica de la acidosis y alcalosis Laboratorio: Soluciones Buffer 2
Definición • Los Buffer son soluciones que pueden mantener su p. H casi sin variar cuando se les agregan pequeñas cantidades de ácidos ó bases. • Los buffer pueden ser ácidos y básicos. • Buffer ácido: Se preparan con un ácido débil y su sal (ó base conjugada). • Buffer básico: Se prepara con una base débil y su sal (ó ácido conjugado). 3
Ejemplos de Buffer ácidos: • De Acetatos: CH 3 COOH / CH 3 COO-Na+ • De Carbonatos: H 2 CO 3 / HCO 3 • De Fosfatos: H 2 PO 4 - / HPO 4 -2 (el ácido débil tiene un H más que su sal) Buffer Básicos: • De Amoníaco (NH 3): NH 4 OH / NH 4+Cl(la base débil tiene un H menos que su sal) 4
Importancia en los seres vivos p. H fisiológico normal: 7. 35 – 7. 45 • En el cuerpo humano hay varios sistemas buffer que mantienen el p. H en el rango óptimo 7. 35 – 7. 45 para que las enzimas catalicen las reacciones en los procesos metabólicos. Si el p. H sube ó baja de estos rangos, puede causar la muerte. • Si baja a menos de 7. 35 se produce ACIDOSIS • Si sube a más de 7. 45 se produce ALCALOSIS 5
Sistemas buffer sanguíneos 1. Buffer de Carbonatos, es el más importante en la sangre y en los fluídos extracelulares: H 2 CO 3 / HCO 32. Buffer de Fosfatos, es el más importante intracelular: H 2 PO 4 - / HPO 4 -2 3. Proteínas. 6
Cálculo del p. H de un Buffer SOLUCIÓN DE BUFFER ÁCIDO SOLUCION DE BUFFER BÁSICO [H+] [OH - ]= Kb [base] [ion o sal] = Ka [ácido] [ion o sal] 7
ácido acético Kb = 1. 8 x 10 -5 [H+] = Ka [ácido] [ion o sal] amoníaco Kb = 1. 8 x 10 -5 [OH - ]= Kb [base] [ion o sal] 8
Otra forma de calcularlo, con la Ecuación de Henderson - Hasselbach p. H = p. Ka + log [ión] [ácido] p. H = 14 - ( p. Kb + log [ión] ) [base] p. Ka = - log Ka p. Kb = - log Kb 9
Ejercicios 1. ¿Cuál es el p. H de un buffer preparado con ácido acético (CH 3 COOH) 0. 4 M y acetato de sodio (CH 3 COONa) 0. 35 M? Ka= 1. 8 x 10 -5 2. ¿Cuál es el p. H de un buffer de amoníaco (NH 3) 0. 6 M y cloruro de amonio (NH 4 Cl) 0. 55 M? Kb= 1. 8 x 10 -5 10
Como varía el p. H de un Buffer ácido SI SE LE AGREGA: ACIDO BASE [H+] = Ka [ácido] + [ H+] [ion] – [ H+] [H+] = Ka [acido] - [OH-] [ion] + [OH-] 11
Como varía el p. H de un Buffer básico SI SE LE AGREGA: ACIDO BASE [OH-] = Kb [base] - [ H+] [ion] + [ H+] [OH-] = Kb [base] + [OH-] [ion] – [OH-] 12
Otra forma de resolverlo, con la Ecuación de Henderson - Hasselbach BUFFER ACIDO Y SE LE AGREGA ACIDO p. H = p. Ka + log [ion] – [H+] [ácido] + [H+] BUFFER ACIDO Y SE LE AGREGA BASE p. H = p. Ka + log [ion] + [OH-] [ácido] - [OH-] 13
Otra forma de resolverlo con la Ecuación de Henderson - Hasselbach BUFFER BASICO Y SE LE AGREGA ACIDO p. H =14 - (p. Kb + log [ion] + [H+] [base] - [H +] BUFFER BASICO Y SE LE AGREGA BASE p. H = 14 -(p. Kb + log [ion] - [OH-] [base] + [OH-] 14
Ejercicios 1. Calcule el p. H de una solución buffer que tiene una concentración de: HCOOH 0. 5 M y 0. 8 M de HCOO- , y una Ka= 1. 8 x 10 - 4. a) ¿Cuál es el p. H de la solución anterior si se añade una solución de Na. OH 0. 06 M? b) ¿Cuál será el p. H del buffer anterior luego de agregar una solución 0. 04 M de HCl? 15
2. ¿Cuál es el p. H de un buffer de amoniaco (NH 3) 0. 2 M y cloruro de amonio (NH 4 Cl) 0. 18 M si la Kb=1. 8 x 10 -5 a) ¿Cuál es el nuevo p. H del buffer anterior después de agregar HCl 0. 01 M? b) ¿Cuál es el p. H del buffer si se agrega Na. OH 0. 02 M? 16
• Acidosis: exceso de ácido (H+) en los líquidos del cuerpo, puede ser respiratoria ó metabólica. • Acidosis Respiratoria: Aumento de concentración de ión hidrógeno (H+) debido a la retención de CO 2 por una hipo ventilación (CO 2 p. H ) • Acidosis Metabólica: Acumulación de H+ del metabolismo e incapacidad para su eliminación, ó pérdida de bases (H+ p. H ) 17
• Alcalosis: exceso de base (álcali) OH- en los líquidos del cuerpo. Puede ser respiratoria ó metabólica. • Alcalosis Respiratoria: Ocasionado por niveles bajos de CO 2 debido a hiperventilación (CO 2 p. H ) • Alcalosis Metabólica: Exceso de bicarbonato HCO 3 - en la sangre y disminución del ión hidrógeno (H+ p. H ) (leer en el libro de texto: La química en la salud pág. 400, 401 Disoluciones amortiguadoras en la sangre) 18
RESPIRATORIA CO 2 ↑ p. H ↓ METABOLICA H+ p. H ↓ RESPIRATORIA CO 2 ↓ p. H ↑ METABOLICA H+ ↑ ACIDOSIS ↑ ALCALOSIS ↓ p. H 19
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