Cómo se usa
- Elige un modo. «Hallar el pH» calcula el pH a partir de las concentraciones de la forma ácida y la básica; «Hallar la receta» parte de un pH objetivo y calcula cuánto usar de cada forma.
- Elige un amortiguador o introduce un pKa propio. Al elegir de la lista, el pKa se rellena solo.
- «Hallar el pH»: introduce las concentraciones de la forma básica y de la forma ácida.
- «Hallar la receta»: introduce un pH objetivo y una concentración total y obtendrás la concentración de cada forma. Añade un volumen total y el peso molecular de cada forma y obtendrás además la masa (g) que hay que pesar. Déjalos vacíos y solo se muestran las concentraciones.
💡 Los exponentes se pueden escribir con e; por ejemplo, 1.5×10⁻⁵ se escribe 1.5e-5.
Fórmula y notas prácticas
Un amortiguador es una disolución que contiene a la vez un ácido débil y su base conjugada. El ácido que entra lo recoge la base conjugada, y la base que entra la recoge el ácido, así que el pH apenas se mueve.
Partiendo del equilibrio de disociación del ácido y tomando −log a ambos lados se obtiene esto:
- Henderson-Hasselbalch
- pH = pKa + log₁₀( [forma básica] ÷ [forma ácida] )
De ahí se leen dos cosas directamente. Cuando las dos formas están a la misma concentración el término logarítmico vale cero, así que pH = pKa. Y lo que importa es la razón, no la concentración absoluta: diluye el conjunto a la mitad y el pH se queda (aproximadamente) donde estaba.
Cómo se calcula la receta
El pH objetivo fija la razón entre las dos formas.
- Razón
- r = [forma básica] ÷ [forma ácida] = 10^(pH − pKa)
Repartir la concentración total según esa razón da cada una.
- Forma básica
- [forma básica] = total × r ÷ (1 + r)
- Forma ácida
- [forma ácida] = total × 1 ÷ (1 + r)
Multiplica por el volumen y por el peso molecular y ya tienes la masa que hay que poner en la balanza.
- Masa
- masa(g) = concentración(mol/L) × volumen(L) × PM(g/mol)
Notas prácticas
- El pKa del Tris depende mucho de la temperatura. A razón de unos −0.028 / °C, un amortiguador ajustado a pH 8.0 a 25℃ queda cerca de 8.6 a 4℃. Ajusta el pH a la temperatura a la que lo vayas a usar de verdad. Los valores de pKa de esta calculadora son para 25℃.
- Este cálculo es una aproximación. La ecuación de Henderson-Hasselbalch no tiene en cuenta la fuerza iónica ni los coeficientes de actividad. A concentraciones altas, o con mucha sal presente, el pH real puede diferir del calculado. Confirma siempre con un pHmetro y ajusta.
- La capacidad amortiguadora solo se mantiene cerca del pKa. En cuanto el pH objetivo se aleja más de una unidad del pKa, una de las formas es casi todo y queda poco poder amortiguador. En ese caso, elige otro amortiguador.
- Cuando un sistema tiene varios valores de pKa, como el fosfato y el citrato, elige el que se corresponda con tu pH objetivo. El fosfato tiene tres —2.15 / 7.20 / 12.35— y el que se usa cerca de la neutralidad es el 7.20.
- Para un hidrato, usa el peso molecular que incluya el agua de cristalización. Cambia la masa de forma considerable.
- Piensa también en qué le hace el amortiguador al experimento. El fosfato precipita con el calcio y el magnesio e inhibe algunas enzimas. El Tris reacciona con los aldehídos.
Preguntas frecuentes
Se usan a menudo juntas
Molaridad
Calcula la masa, el peso molecular, el volumen o la molaridad a partir de los otros tres.
Preparación de reactivos
Calcula el volumen de solución madre y de diluyente que hace falta para una concentración y un volumen objetivo.
Porcentaje ↔ molaridad
Convierte entre concentración en %(w/v) y molaridad.