disoluciones tampón mapa mental

Comprender el tema

Las disoluciones tampón son mezclas de un ácido débil con su base conjugada, o de una base débil con su ácido conjugado, capaces de mantener el pH casi constante al añadir pequeñas cantidades de ácido o base. Este recurso explica su mecanismo de equilibrio, la ecuación de Henderson-Hasselbalch, los criterios para elegir un tampón adecuado y ejemplos habituales como el sistema bicarbonato en sangre o el tampón acetato en el laboratorio.

Cómo funciona un tampón
Un tampón contiene un par ácido-base conjugado en cantidades apreciables. Al añadir una base fuerte, esta reacciona con el ácido débil del tampón, consumiendo los iones hidróxido y formando más base conjugada. Al añadir un ácido fuerte, la base conjugada presente lo neutraliza y se regenera algo de ácido débil. En ambos casos el cociente entre las concentraciones del par cambia poco, y con él el pH, tal como predice la ecuación de Henderson-Hasselbalch. El tampón solo deja de funcionar cuando uno de los componentes se agota, por eso su capacidad depende de la concentración total del par.

Elegir un tampón adecuado
La elección se basa en la pKa del ácido débil: el pH objetivo debe estar cerca de ese valor, idealmente dentro de una unidad, porque ahí el par tiene máxima capacidad frente a ácidos y bases por igual. También conviene que los componentes no reaccionen con los solutos del medio ni precipiten. Por ejemplo, para trabajar alrededor de pH 4,7 se usa el par acético-acetato; cerca de pH 7,2 el fosfato; y en medios alcalinos el amoníaco con su sal de amonio. La concentración se ajusta según la cantidad de ácido o base que se espere neutralizar.

El tampón bicarbonato en sangre
El sistema bicarbonato y ácido carbónico regula el pH de la sangre alrededor de 7,4. El ácido carbónico se forma a partir del dióxido de carbono disuelto, de modo que el sistema está acoplado a la respiración: al aumentar la ventilación se elimina CO2 y el pH sube, y al disminuir baja. Los riñones ajustan además la excreción de bicarbonato y protones. Este doble control hace que el tampón sea muy eficaz, aunque su análisis requiere considerar el equilibrio del CO2 gaseoso, no solo las concentraciones en disolución. Es un ejemplo fisiológico, no una recomendación médica.

Errores frecuentes al estudiar tampones
Un error habitual es mezclar un ácido fuerte con su sal, como ácido clorhídrico con cloruro de sodio: eso no forma tampón, porque el ácido fuerte está totalmente disociado y no hay par conjugado en equilibrio. Otro error es aplicar Henderson-Hasselbalch cuando las concentraciones del par son muy bajas o muy desiguales, donde la aproximación falla. También se confunde capacidad tampón con rango de pH: la primera depende de la concentración total, el segundo de la pKa. Recordar estas distinciones evita fallos en problemas de preparación y en preguntas de examen.