¿Qué es un agente tampón?

April 21

En la química ácido-base, un agente tamponador es una sustancia que se puede utilizar para mantener una solución a un pH constante, o el nivel de acidez-alcalinidad. Los ácidos en disolución acuosa proporcionan iones hidronio (H3O +), mientras que los álcalis proporcionan hidróxido (OH -) iones. El pH de la solución es una medida de las concentraciones relativas de estos iones. Una solución que contiene un agente tampón puede, hasta cierto punto, absorber el hidronio adicional o iones de hidróxido que se introducen cuando se añade un ácido o base sin ninguna alteración a la H 3 O + / OH - ratio, y por lo tanto ningún cambio en el pH . Tampones naturales se encuentran en los sistemas biológicos y agentes tampón tienen muchos usos en la química y la industria.

Cuando se disuelve un ácido en agua, será - en mayor o menor medida - ionizar en iones H + y aniones cargados negativamente. La iones H + se combinan con agua para formar iones hidronio (H3O +) y el anión negativo se conoce como la base conjugada. Ácido clorhídrico acuoso, por ejemplo, forma iones hidronio y la base conjugada es el ion cloruro: HCl + H 2 O → H 3 O + + Cl -. La base conjugada puede reaccionar con los iones hidronio para volver a formar el ácido, pero en este caso, el ion cloruro es una base débil, ácido clorhídrico en agua por lo que consiste casi en su totalidad de los iones hydroxonium y los iones cloruro, lo que es un ácido fuerte. En un ácido débil, sin embargo, la reacción inversa es significativo porque la base conjugada es más fuerte y por lo tanto la concentración de iones hidronio es menor.

Una mezcla que contiene una sal de un ácido débil junto con el ácido de la que se deriva a menudo puede ser usado como un agente tampón ácido; la sal asegura un suministro abundante de base conjugada del ácido. Los ácidos fuertes y sus sales no son útiles como agentes tampón, como un agente tampón ácido necesita grandes cantidades de ácido a estar presente en forma no ionizada y porque el pH, en cualquier caso, por lo general tiene que ser mantenido a una casi neutro o sólo moderadamente ácida o alcalina valor. Del mismo modo, un agente tamponador alcalino implica generalmente una sal de un álcali débil junto con el álcali en sí.

Un ejemplo simple de una solución de tampón ácido es una solución acuosa de ácido acético y acetato de sodio. El ácido acético es un ácido débil, por lo que la mayor parte no se ionizan. En la adición de un ácido, los iones hidronio adicionales reaccionar con los iones acetato del acetato de sodio, formando ácido acético más, que permanecerá en su mayoría no ionizado y por lo tanto no tendrá mucho efecto sobre el pH. Cuando se añade un álcali, el hidróxido adicional (OH -) iones reaccionan con el ácido acético para formar iones de etilo y agua, y con la menor cantidad de iones hidronio para formar más agua, de nuevo con poco efecto sobre el pH.

Los organismos vivos emplean agentes tampón en una serie de funciones. Por ejemplo, el pH de la sangre debe mantenerse cerca de 7.4 - un poco en el lado alcalino de neutral. Dado que una amplia variedad de productos químicos de diversa acidez y la alcalinidad puede entrar en el torrente sanguíneo de los alimentos que se ingiere, un agente tampón es necesario para asegurar que este valor se mantiene. Esto se logra mediante una combinación de ácido carbónico (H 2 CO 3) y carbonato de hidrógeno (HCO 3 -) iones.

Los agentes de tamponamiento se utilizan ampliamente en la industria y en muchos productos comunes. Se utilizan en los detergentes, en los alimentos, y en la industria cervecera para asegurar que el pH se mantiene dentro del intervalo requerido por las levaduras responsables de la fermentación. Champú funciona mejor cuando es ligeramente ácido y generalmente contendrá un agente tamponante para evitar la pérdida de la acidez durante el uso. Los tampones también se utilizan mucho en la biología y la bioquímica. Tampones de Good, desarrollado en la década de 1960 por NE Bueno, son un grupo de agentes tampón cuidadosamente diseñadas para no interferir con las reacciones biológicas.

  • Agentes tampón se utilizan en los detergentes.
  • Los agentes tamponadores se utilizan en los alimentos.
  • Los agentes tamponadores se utilizan en la industria cervecera.