Efectividad de un Amortiguador

La eficacia de cualquier buffer para resistir el cambio de pH depende de la relación de la concentración del ácido débil y su base conjugada, o base débil y su ácido conjugado, así como de sus concentraciones absolutas. El rango del buffer es el rango de pH que inhibe un aumento o disminución significativos del pH tras la adición de un ácido o una base. El rango es una unidad más alta o más baja que el pKa.

Por lo tanto, para ser un tampón eficaz, la proporción de ácido débil a base o de base débil a ácido debe estar entre 10 a 1 y 1 a 10. La ecuación de Henderson-Hasselbalch se puede resolver para respaldar estos valores. Si la concentración del ácido es diez veces mayor que la de la base, el pH será 1 unidad menor que el pKa.

Por el contrario, si la concentración de la base es diez veces mayor que la del ácido, el pH será 1 unidad más que el pKa. Un buffer es más eficaz en el medio de su rango amortiguador cuando la concentración del ácido débil y la base conjugada son iguales y el pH es igual al pKa. A medida que aumenta la diferencia entre las cantidades de ácido débil y base, el buffer se vuelve menos eficaz.

Por lo tanto, el buffer A, que contiene 1 molar de ácido acético y acetato, será más eficaz que el buffer B, que contiene 0, 1 molar de ácido acético y 1 molar de acetato. La concentración absoluta de un ácido débil y la base también determina la eficacia del tampón. Cuanto mayor sea la concentración del ácido y la base débiles, más ácido o base podrá neutralizar.

Por lo tanto, un tampón con 1 molar de ácido fórmico y de formato es más eficaz que un tampón con 0, 1 molar cada uno. La capacidad amortiguadora es la cantidad de un ácido o base fuerte que un tampón puede neutralizar antes de un cambio significativo en su pH. Por lo tanto, la capacidad tampón aumenta tanto con concentraciones más altas de un ácido débil y su base conjugada como cuando la relación de un ácido débil a la base se acerca a uno.