1 Semana 13 AMORTIGUADORES, BUFFER, REGULADORAS ó TAMPÓNConcepto y componentes Buffer sanguíneos (carbonatos, fosfatos y proteínas) Cálculo de pH de buffer ácidos y básicos (agregando, ácidos y bases) Formula de Henderson Hasselbach Acidosis y alcalosis (respiratoria y metabólica) Concepto y clasificación Importancia médica de la acidosis y alcalosis LABORATORIO 13: Soluciones Buffer

2 Definición Los Buffer son soluciones que pueden mantener su pH casi sin variar cuando se les agregan pequeñas cantidades de ácidos ó bases. Los buffer pueden ser ácidos y básicos. Buffer ácido: Se preparan con un ácido débil y su sal (ó base conjugada). Buffer básico: Se prepara con una base débil y su sal (ó ácido conjugado).

3 Ejemplos de Buffer Buffer ácidos: De Acetatos: CH3COOH / CH3COO-Na+De Carbonatos: H2CO3 / HCO3- De Fosfatos: H2PO4- / HPO4 -2 (el ácido débil tiene un H más que su sal) Buffer Básicos: De Amoníaco (NH3): NH4OH / NH4+Cl- (la base débil tiene un H menos que su sal)

4 Importancia en los seres vivos pH fisiológico normal: 7.35 – 7.45En el cuerpo humano hay varios sistemas buffer que mantienen el pH en el rango óptimo 7.35 – 7.45 para que las enzimas catalicen las reacciones en los procesos metabólicos. Si el pH sube ó baja de estos rangos, puede causar la muerte. Si baja a menos de 7.35 se produce ACIDOSIS Si sube a más de 7.45 se produce ALCALOSIS

5 Sistemas buffer sanguíneos1. Buffer de Carbonatos, es el más importante en la sangre y en los fluídos extracelulares: H2CO3 / HCO3- 2. Buffer de Fosfatos, es el más importante intracelular: H2PO4- / HPO4 -2 3. Proteínas.

6 Cálculo del pH de un BufferSOLUCIÓN DE BUFFER ÁCIDO SOLUCION DE BUFFER BÁSICO [OH - ]= Kb [base] [ion o sal] [H+] = Ka [ácido] [ion o sal]

7 [H+] = Ka [ácido] [ion o sal]ácido acético Kb = 1.8 x 10 -5 amoníaco Kb = 1.8 x 10-5 [H+] = Ka [ácido] [ion o sal] [OH - ]= Kb [base] [ion o sal]

8 Otra forma de calcularlo, con la Ecuación de Henderson - HasselbachpH = pKa + log [ión] [ácido] pKa = - log Ka pH = ( pKb + log [ión] ) [base] pKb = - log Kb

9 Ejercicios ¿Cuál es el pH de un buffer preparado con ácido acético (CH3COOH) 0.4 M y acetato de sodio (CH3COONa) 0.35M? Ka= 1.8x10-5 ¿Cuál es el pH de un buffer de amoníaco (NH3) 0.6 M y cloruro de amonio (NH4Cl) 0. 55M? Kb= 1.8x10-5

10 Como varía el pH de un Buffer ácidoSI SE LE AGREGA: ACIDO BASE [H+] = Ka [ácido] + [ H+] [ion] – [ H+] [H+] = Ka [acido] - [OH-] [ion] + [OH-]

11 Como varía el pH de un Buffer básicoSI SE LE AGREGA: ACIDO BASE [OH-] = Kb [base] - [ H+] [ion] + [ H+] [OH-] = Kb [base] + [OH-] [ion] – [OH-]

12 Otra forma de resolverlo, con la Ecuación de Henderson - HasselbachBUFFER ACIDO Y SE LE AGREGA ACIDO BUFFER ACIDO Y SE LE AGREGA BASE pH = pKa + log [ion] – [H+] [ácido] + [H+] pH = pKa + log [ion] + [OH-] [ácido] - [OH-]

13 Otra forma de resolverlo con la Ecuación de Henderson - HasselbachBUFFER BASICO Y SE LE AGREGA ACIDO BUFFER BASICO Y SE LE AGREGA BASE pH =14- (pKb + log [ion] + [H+] [base] - [H+] pH = 14-(pKb + log [ion] - [OH-] [base] + [OH-]

14 Ejercicios 1. Calcule el pH de una solución buffer que tiene una concentración de: HCOOH 0.5 M y 0.8 M de HCOO- , y una Ka= 1.8 x a) ¿Cuál es el pH de la solución anterior si se añade una solución de NaOH M? b) ¿Cuál será el pH del buffer anterior luego de agregar una solución 0.04 M de HCl?

15 2. ¿Cuál es el pH de un buffer de amoniaco (NH3) 02. ¿Cuál es el pH de un buffer de amoniaco (NH3) 0.2 M y cloruro de amonio (NH4Cl) 0.18 M si la Kb=1.8x10 -5 a) ¿Cuál es el nuevo pH del buffer anterior después de agregar HCl 0.01M? b) ¿Cuál es el pH del buffer si se agrega NaOH 0.02 M?

16 Acidosis Respiratoria:Acidosis: exceso de ácido (H+) en los líquidos del cuerpo, puede ser respiratoria ó metabólica. Acidosis Respiratoria: Aumento de concentración de ión hidrógeno (H+) debido a la retención de CO2 por una hipo ventilación (CO2 pH) Acidosis Metabólica: Acumulación de H+ del metabolismo e incapacidad para su eliminación, ó pérdida de bases (H+  pH)

17 Alcalosis Respiratoria: Alcalosis Metabólica:Alcalosis: exceso de base (álcali) OH- en los líquidos del cuerpo. Puede ser respiratoria ó metabólica. Alcalosis Respiratoria: Ocasionado por niveles bajos de CO2 debido a hiperventilación (CO2  pH ) Alcalosis Metabólica: Exceso de bicarbonato HCO3- en la sangre y disminución del ión hidrógeno (H+ pH ) (leer en el libro de texto: La química en la salud pág. 400,401 Disoluciones amortiguadoras en la sangre)

18 ACIDOSIS RESPIRATORIA CO2 ↑ pH ↓ METABOLICA H+ ↑ pH ↓ ALCALOSIS CO2 ↓ pH ↑ H ↓ pH ↑