Disoluciones amortiguadoras – ¿por qué el pH casi no cambia?
QuímicaÁcidos, bases y valoraciónEdades 16–17
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Inicia sesión para usarAñade gotas de HCl o NaOH a dos vasos, agua destilada y una disolución amortiguadora (CH₃COOH/CH₃COO⁻, NH₄⁺/NH₃, H₂PO₄⁻/HPO₄²⁻ o el tampón de carbonato de la sangre), y compara el pH. Una lupa y unas barras de cantidad muestran cómo las formas ácida y básica del tampón se transforman una en otra, la ecuación de Henderson–Hasselbalch pH = pKa + log([A⁻]/[HA]) y el momento en que se agota la capacidad amortiguadora.
Lección: Disoluciones amortiguadoras – ecuación de Henderson–Hasselbalch y capacidad amortiguadora
Qué muestra
Un tampón contiene un ácido débil y su base conjugada en cantidades parecidas y apreciables. El H⁺ añadido lo capta la base conjugada y el OH⁻ añadido lo neutraliza el ácido débil, así que el pH apenas se mueve hasta que uno de los componentes casi se agota. La simulación calcula el pH de forma exacta con el balance de cargas y lo compara con la ecuación de Henderson–Hasselbalch. El agua pura, sin nada que capte los iones, cambia varias unidades de pH con pocas gotas. El tampón de la sangre muestra cómo el pH se mantiene cerca de 7,4.
Cómo usarla
Elige un Sistema tampón, ajusta Concentración total y la proporción entre forma básica y forma ácida. Pulsa +1 gota HCl, +10 gotas HCl, +1 gota NaOH o +10 gotas NaOH, o toca la mitad izquierda o derecha del dibujo. Compara los pH-metros y el ΔpH, observa la lupa y las barras de cantidad y sigue la gráfica de pH frente a gotas añadidas. Activa Curvas teóricas para ver la curva completa y la zona tampón.
Parámetros que puedes cambiar
- Sistema tampón CH₃COOH / CH₃COO⁻ (pKa = 4,76), NH₄⁺ / NH₃ (pKa = 9,25), H₂PO₄⁻ / HPO₄²⁻ (pKa = 7,21), H₂CO₃ / HCO₃⁻ – tampón de la sangre (pKa = 6,1 a 37 °C)
- Concentración total del tampón 0,01–0,5 M
- Proporción [forma básica]/[forma ácida] 0,1–20
- Mostrar las curvas teóricas de pH
Preguntas para explorar
- ¿Por qué una gota de HCl cambia mucho más el pH del agua destilada que el del tampón?
- ¿Cómo cambian la capacidad amortiguadora y el pH inicial al aumentar la concentración total del tampón?
- ¿El tampón de la sangre, con HCO₃⁻/H₂CO₃ = 20, resiste mejor la adición de ácido o de base?