TUTORIAL DE SOLUCIONES REGULADORAS

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Solución reguladora de ácido acético-acetato

purple_right_sm.jpg  Una solución reguladora que se usa bastante en los laboratorios de química esta constituida por ácido acético (ácido débil) y acetato de sodio (sal o base conjugada).

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purple_right_sm.jpg  Esta solución reguladora se considera ácida.

purple_right_sm.jpg  Si se agregan cantidades iguales de ácido acético y acetato de sodio, se produce una solución reguladora que tiene un pH de 4.7.

purple_right_sm.jpg  Tal como se indicó en la introducción, el equilibrio que se produce es el siguiente:

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Problema 1

purple_right_sm.jpg  Un ejemplo concreto de esta solución reguladora podría contener 0.1 mol/litro de ácido acético y 0.1 mol/litro de acetato de sodio. Para encontrar el pH de esta solución realizamos los siguientes cálculos partiendo del valor teórico de la constante de ionización del ácido acético que es 1.8x10-5:

Eqn1.gif

purple_right_sm.jpg  Del ejemplo anterior, se puede generalizar diciendo que para cualquier solución reguladora, la concentración de ion hidrógeno o del ion hidroxilo es igual a:

Eqn2.gif

Problema 2

A la solución reguladora de ácido acético-acetato del problema 1 que tiene un pH de 4.74, se le puede agregar una cantidad de NaOH que haría la solución 0.02 M en NaOH si la solución reguladora no estuviera presente. Calcular el nuevo pH.

purple_bullet.jpg  En principio, al agregar una solución de base fuerte (NaOH), esta reacciona con el ácido acético que constituye la solución reguladora.

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purple_bullet.jpg  La reacción que se lleva a cabo disminuye la concentración de ácido acético y aumenta la concentración de acetato de sodio:

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purple_bullet.jpg  En vista de lo anterior, hay que modificar la ecuación ya que se consume la concentración de ácido acético (indicado con el signo negativo) y aumenta la concentración de ion acetato (indicado con signo positivo):

Eqn3.gif

purple_bullet.jpg  Observe que la variación de pH entre el problema 2 (ph=4.92) y problema 1 (pH=4.74) es prácticamente insignificante.

Problema 3

A la misma solución reguladora del problema 1 se le agrega una cantidad de HCl que haría que la solución fuera 0.02 M.

purple_bullet.jpg  En principio, al agregar una solución de ácido fuerte (HCl), este reacciona con la base que es el acetato disminuyendo su concentración y aumentando la concentración de ácido:

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purple_bullet.jpg  Nuevamente, hay que modificar la ecuación ya que se consume la concentración de acetato (indicado con el signo negativo) y aumenta la concentración de ácido acético (indicado con signo positivo):

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purple_bullet.jpg  Observe que la variación de pH entre el problema 1 (ph=4.74) y problema 3 (pH=4.57) es muy pequeña.

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