Disolución reguladora de pH

Existen soluciones que pueden resistir en un amplio rango los cambios de pH cuando se le agregan ácidos y bases. Estas soluciones son llamadas reguladora amortiguadora, tampón o buffer. Tienen también importancia en la regulación del pH de la sangre.

Una solución reguladora requiere dos componentes. Uno de ellos debe ser capaz de neutralizar las bases y el otro los ácidos. Para esto, la solución reguladora está formada por:

• mezcla de un ácido débil y la base conjugada (ácido débil y su sal)
• mezcla de una base débil y el ácido conjugado (base débil y su sal)

Ejemplo: se puede preparar un Buffer mezclando en medio acuoso acido acético (CH₃COOH) y acetato de sodio (CH₃COONa), sal que contiene la base conjugada CH₃COO^-. Del mismo modo, se puede obtener una solución reguladora mezclando en partes iguales amoniaco (NH₃) y cloruro de amonio (NH₄Cl).

Ejemplo:

CH₃COOH + H₂O <---> H₃O+ + CH3COO^-

CH₃COONa  ---> CH₃COO^- + Na⁺

Si a la solución reguladora se le agrega una pequeña cantidad de ácido fuerte (HCl), el ion H₃O⁺ es neutralizado por el ion CH₃COO-, formando una cantidad equivalente de CH₃COOH. En el caso que se añada una pequeña cantidad de base fuerte, el ion OH^- es neutralizado por el CH₃COOH para dar una cantidad equivalente de CH₃COO^-.

El pH de la solución amortiguadora depende de la constante Ka y de las concentraciones relativas de acido y base que la forman: HA + H₂O <-------> H₃O⁺ + A^-, donde la constante es Ka=[H₃O⁺][A^-]/ [HA]

reordenando la ecuación resulta: [H₃O⁺]= Ka [HA]/ [A^-], tomando el logaritmo de ambos miembros de la ecuación:

pH= pKa + log [A^-]/[HA] 

también se expresa como:

pH= pKa + log [base]/[ácido]

conocida como ecuación de Henderson-Hasselbach.