Soluciones Reguladoras, Buffers , tampones, amortiguadores

1. SolucionesReguladoras, Buffers , tampones, amortiguadores • Solución formada por la combinación: • Ácido dèbil/base conjugada (sal) • base débil / ácido conjugado (sal) Ejemplo CH3COOH CH3COO- + H+ NaCH3COO  CH3COO- + Na+ CH3COO- + H2O  CH3COOH + OH-

2. Ejemplo http://www.mhhe.com/physsci/chemistry/essentialchemistry/flash/buffer12.swf

3. Elección de un Buffer Depende del valor del pKa. Rango eficaz de trabajo de un buffer: +/- 1 + pKa

4. 1.- Calcular el pH de una disolución formada por 100 ml de NH4OH 0.1 M y 5,35 g de NH4Cl. Kb = 1.8 x 10-5. R.- 8.25 2.- Se prepara una solución reguladora disolviendo 2.3575 g de acetato de sodio en 250 ml ácido acético 0,23 M. Calcular el pH: Ka HAc = 1.78 x 10-5 a) al añadir 0.01 moles de NaOH b) al añadir 0.01 moles de HCl

5. VALORACIONESÁCIDO-BASE. ¿Cómo podemos determinar la concentración de un ácidoo de una base en una disolución? Método más empleado: valoración ácido-base Una disolución que contiene una concentración conocida debase (o ácido) se hace reaccionar con una disolución de ácido(o de base) de concentración desconocida. Medimos el volumen de la disolución de base (o ácido)necesario para que consuma (neutralice) todo el ácido (o base). Cuando se logra la neutralización completa: Punto de equivalencia Moles H+ = Moles OH-

6. HInd (aq) + H2O (l) «H3O+ (aq) + Ind- (aq) ColorA Color B INDICADORES. Indicadores: Ácidos o bases débiles cuyas formas ácido/baseconjugadas presentan colores diferentes. Cuando a una disolución le añadimos un indicador,estarán presentes las dos especies HInd e Ind-.

7. Intervalos de viraje de indicadores

8. Punto deequivalencia ¿Cómo sé cuándo he llegado al punto de equivalencia? Curva de valoración: Representación del pH en función delvolumen añadido.

9. ¿Cuál es el pH del punto de equivalencia? • Si valoro ácido fuerte con base fuerte (o al revés) Þ pH = 7 • Si valoro ácido débil con base fuerte Þ pH > 7 • Si valoro base débil con ácido fuerte Þ pH < 7 ¿Cómo sé que he llegado al punto de equivalencia sin necesidad derepresentar la curva de valoración entera? R.- Mediante un indicador apropiado Apropiado: que cambie de color justo cuando la reacción llega alpunto de equivalencia.

10. Clave: que el intervalo de viraje del indicador coincida con el saltode pH que se produce cuando alcanzamos el pto. equivalencia. p.ej.: valoración de un ácido fuerte con una base fuerte

11. Curva de valoración de una base fuerte con un ácido fuerte:

12. Curva de valoración de un ácido débil con una base fuerte:

13. 3 situaciones neutralización a) Ácido Fuerte con base fuerte b) Ácido débil con base fuerte c) Ácido fuerte con base débil

14. A 200 ml de una solución de HAc 0,1 M se le agregan 50 ml de una solución de KOH 0.1 M, formándose la solución 1. Posteriormente se le agrega a esta solución 500 ml de solución. Calcule el pH de la solución 1 y la variación de pH luego del agregado de 500 ml de solución. Datos: Ka Hac: 1,78x 10-5 Kb KOH >>1

15. 2.- a) Se tienen las siguientes soluciones: Solución 1: 500 g de HCN disueltos en 500 ml de solución Solución 2: 250 g de NaAc disueltos en 250 ml Solución 3: 300 g de NaCN dsueltos en 250 ml de solución. Solución 4: 25 ml de solución de HCl 0,01 M. Determine: a) Cual sería la mezcla de soluciones que formaría un buffer. Calcule el pH del Buffer formado. b) Cual sería la variación del pH si a la mezcla anterior (determinada en el punto a)) se le agregara a totalidad de la solución 4. c) Calcule el pH resultante de la mezcla de las soluciones 1 y 4 a la solución C 3 g de KNO3 Datos: MM KNO3: 101 g/mol Ka HNO2: 5.1 x 10-6 Kb H2NNH2: 1.3 x 10-6 Ka HCN: 4.9 x10-10

17. 2.- Se desea conocer la concentración de un fármaco HX (ácido débil) que esta presente en un envase de un medicamento que contiene 150 ml de solución. Para ello un químico farmacéutico toma una alícuota de 25 ml y la titula hasta el punto de equivalencia con una solución de NaOH, gastando 25 ml de esta base. Si el pH final de la titulación fue de 9.5, determine la concentración del ácido en el envase? Datos: Ka HX: 1x 10-6 Kb NaOH >>1

18. 4.- A) Determine el volumen de NaOH 0.00125 M necesario para neutralizar 250 ml de una solución formada por 20,45 g de NH4Cl. B) Una muestra de 25 ml de Hidroxilamina se titula con una solución de HCl 0.150 M. Si el punto de equivalencia se alcanza cuando se han agregado 35.8 ml del ácido. Calcule, el pH de la solución en el punto de equivalencia y cuando se han agregado 25 ml de HCl. MM NH4Cl: 53.5 g/mol Kb NH3: 1.8 x10 -5 Ka HCl >1 Kb NaOH >1 Kb Hidroxilamina: 1.1 x10 –8

19. 3.- Se tienen las siguientes tres soluciones: Solución A: 300 ml de solución de HCl 0,1 M Solución B: 250 ml de solución de H2NNH3Cl 0,5 M Solución C: 300 ml de solución de HCN 0,6 M Determine: a) pH final cuando se agregan a la solución A 25 ml de una solución 2 M de HNO2 b) pH final cuando se agregan a la solución B 1,55 x 10-5 moles de OH-. c) pH final cuando se agregan a la solución C 3 g de KNO3 Datos: MM KNO3: 101 g/mol Ka HNO2: 5.1 x 10-5 Kb H2NNH2: 1.3 x 10-6 Ka HCN: 4.9 x10-10