Solución tampón
Una solución tampón (más precisamente, tampón de pH o tampón de iones de hidrógeno ) es una solución acuosa que consiste en una mezcla de un ácido débil y su base conjugada , o viceversa. Su pH cambia muy poco cuando se le agrega una pequeña cantidad de ácido o base fuerte . Las soluciones tampón se utilizan como medio para mantener el pH en un valor casi constante en una amplia variedad de aplicaciones químicas. En la naturaleza, existen muchos sistemas que utilizan la amortiguación para la regulación del pH. Por ejemplo, el sistema amortiguador de bicarbonato se usa para regular el pH de la sangre .y el bicarbonato también actúa como amortiguador en el océano .
Las soluciones amortiguadoras resisten el cambio de pH debido a un equilibrio entre el ácido débil HA y su base conjugada A − :
Cuando se agrega un ácido fuerte a una mezcla en equilibrio del ácido débil y su base conjugada , se agregan iones de hidrógeno (H + ) y el equilibrio se desplaza hacia la izquierda, de acuerdo con el principio de Le Châtelier . Debido a esto, la concentración de iones de hidrógeno aumenta menos de lo esperado para la cantidad de ácido fuerte añadida. De manera similar, si se agrega un álcali fuerte a la mezcla, la concentración de iones de hidrógeno disminuye menos de lo esperado para la cantidad de álcali agregado. El efecto se ilustra mediante la titulación simulada de un ácido débil con p K a = 4.7. La concentración relativa de ácido no disociado se muestra en azul y la de su base conjugada en rojo. El pH cambia con relativa lentitud en la región tampón, pH = p K a ± 1, centrado en pH = 4,7, donde [HA] = [A − ]. La concentración de iones de hidrógeno disminuye menos de lo esperado porque la mayor parte del ion hidróxido agregado se consume en la reacción.
y solo un poco se consume en la reacción de neutralización (que es la reacción que resulta en un aumento del pH)
Una vez que el ácido está desprotonado en más del 95 % , el pH aumenta rápidamente porque la mayor parte del álcali agregado se consume en la reacción de neutralización.
La capacidad amortiguadora es una medida cuantitativa de la resistencia al cambio de pH de una solución que contiene un agente amortiguador con respecto a un cambio de concentración de ácido o álcali. Se puede definir de la siguiente manera: [1] [2]
