Definición de soluciones tampón, fórmulas y ejemplos de problemas.

Tampón o solución llamada amortiguar es un tipo de solución de electrolitos que es muy importante en la vida. ¿Alguna vez has imaginado cómo el cuerpo humano mantiene su pH neutro, porque cuando el pH de la sangre humana aumenta o disminuye significativamente, causará la muerte?

El cuerpo humano aplica un sistema tampón como solución para mantener el pH de la sangre en condiciones neutras. Por tanto, esta solución tampón es muy beneficiosa para la vida. En este artículo, discutiremos la definición de una solución tampón, el sistema tampón en el cuerpo, la fórmula y el cálculo del pH en la solución tampón y ejemplos.

Indice

  • Solución tampón
    • Tipo de solución tampón
    • Fórmulas de solución tampón
      • Solución tampón ácida
      • Solución tampón básica
    • El sistema tampón de pH en el cuerpo humano
    • Ejemplos de preguntas y métodos de resolución.
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Solución tampón

Una solución tampón es una solución que contiene ácidos débiles y sus bases conjugadas o bases débiles y ácidos conjugados resistentes a los cambios de pH. En otras palabras, un tampón es una solución capaz de mantener el pH de una solución.

Cuando una solución se somete a una adición de ácido o base, el pH cambiará drásticamente, pero en presencia de esta solución tampón, la adición de ácido o base a la solución sólo cambiará ligeramente el pH de la solución y el cambio no es significativo.

Por lo tanto, esta solución tampón se usa ampliamente como solución para mantener una solución de modo que tenga un pH que tiende a adherirse a varios tratamientos químicos.

Pero en su aplicación, la selección de una solución tampón para mantener el pH de la solución se basa en el rango de pH que puede ser neutralizado por la propia solución. El rango de pH es la cantidad máxima de ácido o base que se puede agregar a la solución antes de cambiar el pH o se denomina capacidad amortiguadora.

Una solución tampón puede mantener el pH de la solución o es resistente a los cambios de pH debido a un equilibrio entre el ácido (HA) y su base conjugada (A ). La ecuación que lo describe es la siguiente:

HA H + + Uno

Cuando se agrega un ácido fuerte, H + aumentará en el sistema de equilibrio para que se mueva hacia la izquierda de acuerdo con los principios de Le Chatelier. Esto provoca la concentración de H + a incrementar. Asimismo, si se agrega una base fuerte, la concentración de hidrógeno H + los iones disminuirán de modo que el equilibrio se desplazará hacia la derecha.

Tipo de búfer

En general, una solución tampón o un tampón se divide en dos tipos, a saber, un tampón ácido y un tampón básico.

Tampón ácido

Como su nombre indica, el tampón ácido es un tampón que se agrega para mantener la atmósfera ácida en una solución. Este tampón ácido tiene un pH inferior a 7 que, a este pH, es el pH ácido. Se puede formar un tampón ácido a partir de una mezcla de una solución de ácido débil con su sal básica conjugada o también se puede formar a partir de una mezcla de un exceso de ácido débil con otras bases fuertes.

Ejemplos de solución tampón ácida de una mezcla de ácido débil con una sal base conjugada es una solución de CH 3 COOH que se acopla con un ácido débil y CH 3 COONa, que es una base conjugada de sales que puede producir iones CH 3 ARRULLO .

CH 3 COOH (acuoso) CH 3 ARRULLO (aq) + H + (aq)

Un ejemplo de un tampón ácido de una mezcla de ácidos débiles con una base fuerte es el exceso de CH 3 Solución de COOH mezclada con una base fuerte de NaOH para producir una sal base conjugada.

CH 3 COOH (ac) + NaOH (ac) CH 3 COONa (aq) + H 2 O (l)

Búfer base

Si el tampón ácido es capaz de mantener la solución ácida, el tampón base es al revés donde el tampón base es la solución capaz de mantener el pH de la solución que es alcalina. Este tampón de base se puede formar a partir de una mezcla de un exceso de solución de base débil con su sal de ácido conjugado o de una mezcla de base débil con un ácido fuerte.

Ejemplos de tampones de base formados a partir de una mezcla de bases débiles con sales de ácidos conjugados son una mezcla de NH 3 que es una base débil y NH 4 Cl que es una sal ácida conjugada de NH 3 .

NUEVA HAMPSHIRE 3 (aq) + H 2 O (l) NUEVA HAMPSHIRE 4 + (aq) + OH (aq)

Ejemplos de tampones básicos de una mezcla de bases débiles con ácidos fuertes son una mezcla de exceso de NH 3 solución que es una base débil con HNO 3 que es un ácido fuerte, por lo que formará una sal de ácido conjugado a partir de NH 3 .

NUEVA HAMPSHIRE 3 (aq) + HNO 3 (aq) NUEVA HAMPSHIRE 4 NO 3 (aq)

Fórmulas de solución tampón

En cuanto a las fórmulas comúnmente utilizadas en el cálculo de una solución organizadora especial para su pH, son las siguientes;

Solución tampón ácida

En una solución tampón ácida, existe un equilibrio entre el ácido y su sal básica conjugada, por ejemplo:

CH 3 COOH H + + CH 3 ARRULLO

Con base en la ecuación de reacción, se puede determinar el valor de Ka

Donde los valores de Ka son generalmente conocidos y también se pueden determinar moles de ácidos débiles y bases conjugadas.

Si el valor de [H + ] se conoce, el pH se puede determinar mediante la siguiente fórmula:

pH = – log [H + ]

Solución tampón básica

En la solución tampón de base, existe un equilibrio entre la base débil y la sal del ácido conjugado, por ejemplo:

NUEVA HAMPSHIRE 3 + H 2 O NUEVA HAMPSHIRE 4 + + OH

Con base en la ecuación de reacción, se puede determinar el valor de Kb

Cuando los valores de Kb son generalmente conocidos y también se pueden determinar moles de bases débiles y ácidos conjugados.

Si el valor de [OH  ] se conoce, el pOH se puede determinar utilizando la siguiente fórmula:

pOH = – log [OH  ]

Mientras que el valor de pH se puede calcular con la siguiente fórmula:

pH + pOH = 14

Después

pH = 14 – pOH

El sistema tampón de pH en el cuerpo humano

Como se mencionó anteriormente, el cuerpo humano necesita mantener el pH de la sangre para mantenerse en un pH neutro, porque cuando el pH de la sangre aumenta o disminuye drásticamente, puede provocar la muerte.

Por lo tanto, en el cuerpo humano, el tampón de pH de la sangre juega un papel muy importante en el sustento de la vida humana. El cuerpo humano utiliza un tampón ácido débil, H 2 CO 3 ácido carbónico con sal base conjugada, HCO 3 . Este sistema tampón es capaz de mantener el pH de la sangre humana en el rango de 7,35 a 7,45 para que permanezca seguro.

Cuando hay un ácido suficientemente fuerte en la sangre, el H + de este ácido reaccionará con HCO 3 o sal base conjugada en el sentido de una reacción química:

H ++ HCO 3 H 2 CO 3

Pero cuando nuestro cuerpo tiene una base lo suficientemente alta, oh de esta base reaccionará con H 2 CO 3 por la siguiente reacción:

OH + H 2 CO 3 HCO 3 + H 2 O

Gracias a este sistema de amortiguación, el pH de la sangre humana aún puede sobrevivir en condiciones cercanas a la neutralidad a pesar de la presencia de sustancias ácidas y básicas que ingresan al cuerpo.

Ejemplos de preguntas y métodos de resolución.

Para aclarar esta solución tampón, aquí hay algunos ejemplos de preguntas y respuestas que se pueden dar. Tal que;

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