Largo es el camino de la enseñanza por medio de teoremas;
breve y eficaz por medio de ejemplos.

Lucius Annaeus Séneca (4 a. C.-65 d. C.)
, polímata romano

domingo, 4 de julio de 2021

¿Qué es un buffer bicarbonato? (1)

La pregunta me llegaba a finales de la semana pasada en forma de comentario, por parte de un estudiante y en relación con otro comentario que, unos días antes, había hecho una lectora desconocida. Ambos relativos a la imagen de un tatuaje ya antañón, pues la enrocada entrada cuenta con casi cinco años.

Y en efecto, como la lectora apuntaba sin llegar a desarrollar, lo tatuado representa un buffer, una disolución amortiguadora o reguladora o un tampón químico, de todas estas formas es conocido y reconocido, y del que en general, de nuestros tiempos estudiantiles, recordamos son aquellas disoluciones cuya concentración de protones (H+) apenas varía, al añadirle ácidos o bases fuertes.

Los tampones químicos son mezclas homogéneas binarias formadas: bien por un ácido débil y una sal del mismo ácido con una base fuerte; por ejemplo, ácido acético (CH3-COOH) y acetato de sodio (CH3-COONa); o bien por una base débil y la sal de esta base con un ácido fuerte; por ejemplo: amoníaco (NH3) y cloruro de amonio (NH4Cl).

Y su aplicación no es otra que la de mantener constante el pH de un sistema, una condición que resulta vital para el correcto desarrollo de algunas de las reacciones químicas y bioquímicas que tengan lugar en él.

Un sistema que puede ser inanimado, como el laboratorio en el que experimentamos o la industria donde producimos, e animado, como el organismo de un ser vivo o en una investigación bacteriológica.

Tampón químico

Cualquier estudiante de química sabe, y habrá podido comprobar vía empírica, que basta añadir a un litro (1 L) de agua (H2O) un solo mililitro (1 mL) o, bien dicho, un centímetro cúbico (1 cm3) de ácido clorhídrico diez molar (HCl, 10M), para que el pH inicialmente neutro del agua, descienda hasta 5 unidades. Se trata de un incremento cuantitativo más que significativo.

O lo que es lo mismo, la concentración de protones (H+) del agua experimenta un importante e inmediato aumento, cuando se añade una mínima cantidad de un ácido fuerte.

En cambio, si añadimos esa misma cantidad de ácido a un litro de disolución amortiguadora, por ejemplo, a la formada por ácido acético y acetato de sodio uno molar (HAc/AcNa, 1M), entonces observaremos que el pH sólo desciende una centésima de unidad (0,01).

Un incremento cuantitativo insignificante comparado con el del agua pues, la concentración de protones (H+) del tampón químico experimenta un aumento que es quinientas (500) veces menor. (Continuará

[*] Introduzcan en [Buscar en el blog] las palabras en negrilla y cursiva, si desean ampliar información sobre ellas.



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