Uno solución tampón es una mezcla que se usa para evitar que el pH o el pOH del medio cambien cuando se agregan ácidos o bases fuertes.
Hay dos tipos de solución tampón:
1. Mezcla de ácido débil con su base conjugada;
2. Mezcla de base débil con su ácido conjugado.
Veamos ejemplos de cada uno y cómo funcionan cuando se agrega una pequeña cantidad de ácido o base fuerte al medio:
1. Mezcla de ácido débil con su base conjugada:
Para formar tal solución, el ácido débil se mezcla con una sal del mismo anión que el ácido.
Por ejemplo, considere una solución tampón que consta de ácido acético (H3CCOOH(aquí)) y acetato de sodio (H3CCOONa(s)). Vea que ambos tienen el anión acetato: (H3CCOO-(aquí)). La concentración de estos iones se debe prácticamente a la disociación de la sal, que es grande. La ionización ácida es pequeña.
Ahora observe lo que sucede en las siguientes posibilidades de adición:
- Adición de una pequeña cantidad de ácido fuerte:
La adición de un ácido fuerte aumenta la concentración del ion hidronio, H
3O+1, y dado que el ácido acético es un ácido débil, el anión acetato tiene una alta afinidad por el protón (H+) hidronio. De esta forma, reaccionan y se forma más ácido acético:
Como resultado, el pH del medio prácticamente no cambia. Sin embargo, si se agrega cada vez más ácido fuerte, llegará el momento en que se consumirá todo el anión acetato y cesará el efecto tampón.
- Adición de una pequeña cantidad de base fuerte:
La adición de una base fuerte aumenta la concentración de iones OH-. Pero estos iones son neutralizados por los iones H3O+1 liberado en la ionización del ácido acético:
Con esta reacción, la concentración de iones H3O+1(aquí) disminuirá y habrá un cambio en el equilibrio en el sentido de aumentar la ionización del ácido y, por lo tanto, la variación del pH de la solución será muy pequeña. La concentración de iones H3O+1(aquí) será prácticamente constante.
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En este caso también hay un límite de capacidad. Por tanto, si añadimos cada vez más base, el equilibrio de la ionización ácida se desplazará cada vez más hacia su ionización, hasta que se consuma todo el ácido.
2. Mezcla de una base débil con su ácido conjugado:
Este tipo de solución tampón se compone de una base débil y una solución salina que contienen el mismo catión que la base.
Por ejemplo, considere una solución tampón formada por hidróxido de magnesio, MgOH2 (aq) (base débil) y cloruro de magnesio, MgCl2 (s) (sal). Ambos contienen el catión magnesio (Mg2+(aquí)). Los iones magnesio presentes en el medio son prácticamente todos derivados de la disociación de la sal, ya que la disociación de la base es débil:
- Adición de una pequeña cantidad de ácido fuerte:
En este caso, los iones H3O+1 proveniente de la adición de ácido fuerte será neutralizado por iones OH-, procedente de una disociación de base débil. Esto desplazará el equilibrio de disociación de la base hacia la derecha.
Por tanto, la variación del pH (si la hay) será muy pequeña, porque la concentración de iones OH- permanece constante. El efecto amortiguador cesará cuando se disocie toda la base.
- Adición de una pequeña cantidad de base fuerte:
La base fuerte añadida se disocia liberando iones OH-. Dado que el hidróxido de magnesio es una base débil, el magnesio liberado al disociarse de la sal tendrá una mayor tendencia a reaccionar con el OH-:
Por tanto, el aumento de iones OH- se compensa con el aumento proporcional de Mg (OH)2 (aq). Como resultado, el pH no sufre cambios importantes.
Este efecto finaliza cuando se ha consumido todo el catión magnesio.
Por Jennifer Fogaça
Licenciada en Química
¿Le gustaría hacer referencia a este texto en una escuela o trabajo académico? Vea:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "¿Qué es una solución tampón?"; Escuela Brasil. Disponible: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/o-que-uma-solucao-tampao.htm. Consultado el 28 de junio de 2021.
Química
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Solución, solución sólida. Solución líquida, solución gaseosa, soluciones formadas por gas y líquidas, soluciones formadas por líquidos.
