El propósito de esta sección es el de hacer un análisis gráfico de la ecuación de Henderson – Hasselbach.
Una forma de hacer una curva de titulación es la siguiente: en una solución acuosa muy ácida, pH = 0, se diluye un ácido débil. En estas condiciones se agregan cantidades sucesivas e iguales, de una solución de una base fuerte, OH-, después de agregar el álcali, y agitar bien, se mide el pH. Así, se tienen parejas de puntos (pH, [OH-]) que al ser graficados producen la curva de titulación del ácido.
A continuación se presenta la curva de titulación de un ácido, HA, que tiene un pKac = 4.35:
Fig. 3.8 Curva de titulación de un ácido. (Figura elaborada por el autor).
En la curva de titulación que se presenta en la Figura 3.8 se destacan tres regiones, A, B y C, que es importante analizar y para ello se usará la Ecuación 3.27:
· En la región A, pH < pKac, (pKac = 4.35), y de acuerdo con la ecuación de Henderson – Hasselbach, [HA] > [A-]. A medida que se agrega un álcali, OH-, reacciona con los protones: H+ + OH- -------------------------->H2O. Los protones consumidos producen una alteración del equilibrio, (hay un cambio en el valor de Kac), lo que provoca que las moléculas de HA se disocien para compensar el desequilibrio. Si se siguen agregando moléculas de OH-, habrá cada vez menos ácido sin disociar, HA, y más sal A-.
· Cuando el pH = pKac, región B de la curva, el ácido sin disociar se ha consumido al grado de que [HA] = [A-].
· Si se siguen agregando oxhidrilos al sistema, cada vez es menor la concentración de HA y mayor la de A-, es decir: [HA] < [A-]. En este intervalo, región C, el pH es mayor que el pKac.
Consultando en la literatura científica el valor de pKac de cualquier ácido, es posible predecir la forma en que se encuentra, dependiendo del pH del medio en el que esté disuelto. En la Tabla 3.2 se encuentran los valores de Kac y de pKac de algunos ácidos que se encuentran muy frecuentemente en los sistemas vivientes. Se invita al lector a que, usando la tabla y los conceptos teóricos que se han analizado, plantee preguntas y las resuelva, como por ejemplo:
1. ¿Cómo se escribe una ecuación específica para la constante de equilibrio de cada uno de estos ácidos?
2. ¿Cuál de los ácidos de la tabla es el más fuerte y cuál el más débil?
3. Usando una calculadora, ¿Puedo obtener pKac a partir de Kac y viceversa?
4. ¿En que pH predomina más el ácido que la sal?
5. ¿En que pH la concentración de ácido es igual a la de la sal?
6. ¿En que pH la concentración de la sal es más alta que la del ácido?
Tabla 3.2