Temas en clase Ecuación de Henderson-Hasselbalch

Ecuación de Henderson-Hasselbalch

Considera la ionización de un ácido débil HA que tiene algún valor de pKa. Es conveniente poder relacionar el pH de una disolución de un ácido débil con su pKa y con el grado de ionización. La reacción sería:

HA H+ + A-

La constante de disociación del ácido (Ka) para esta reacción, vendría dada por la ecuación
Esta ecuación se puede reorganizar para despejar la concentración de iones hidrógeno porque, recuerda, queremos una ecuación que relacione el pH de la disolución con el pKa y con el grado de ionización del ácido débil. La forma en la que queda la ecuación es

Por definición, log ( 1/ [H+] ) = pH y log ( 1/Ka ) = pKa , así que, aplicando logaritmos a la ecuación anterior, obtenemos

pH= pka + log [A-]

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[HA]

Esta es la conocida ecuación de Henderson-Hasselbalch que se utiliza a menudo para realizar los cálculos que requiere la preparación de disoluciones tampón en el laboratorio, o para otras aplicaciones.

EJEMPLOS DE LA ECUACION DE HENDERSON-HASSELBALCH.

PROBLEMAS:

1. La aspirina es un ácido débil (le cuesta trabajo liberarse de los iones H) con un pka de 3.5. Se absorbe a la sangre a través delas células que cubren el estómago y el intestino delgado. La absorción requiere del paso a través de la membrana plasmática, la velocidad del cual viene determinada por la molaridad de la molécula: las moléculas cargadas y muy polares pasan lentamente, mientras que las que son hidrófobas neutras pasan rápidamente . El pH del contenido del estómago es de larededor de 1.5 y el pH del intestino delgado es de 6 ¿Dónde se absorbe más aspirina en el estómago o en el intestino delgado?

Se absorbe más aspirina en el estómago ya que sus moléculas están menos cargadas y por lo tanto pasan mas rápidamente.

pka= 3.5

pH estómago= 1.5

pH intestino= 6

Estómago:

pH= 3.5+log [A-]/[1molar]

1.5-3.5=log [A-]

10-2= [A-]

[A-]= 0.1

Intestino delgado:

pH= 3.5 + log [A-]/[1 molar]

6-3.5= log [A-]

2.5=log [A-]

102.5=[A-]

[A-]= 316.22 (pasan las moléculas más lentas porque están más cargadas y más polares)

1. Tratamiento de la urticaria por hiedra venenosa. Los componentes de la hiedra y el roble venenosos que proucen la urticaria carcterística, son catecoles sustituidos con grupos alquilos de cadena larga. Si el lector hubiera estado expuesto a la acción de la hiedra venenosa ¿Cuál de los tratamientos siguientes aplicaría a el área infectada? pka=8

• (a) Lavar el área con agua fría. pH 7
• (b) Lavar el área con vinagre diluido o de zumo de limón. pH 3
• (c) Lavar el área con jabón y agua. pH 8
• (d) Lavar el área con jabón, agua y bicarbonato de sódico. pH 13

Sustituyendo en la fórmula de la ecuación de Henderson-Hasselbalch

(a) pH-pka=log [A-]/[HA]

7(1molar)= 8 +log[A-]

7-8=log[A-]

-1=log[A-]

10-1= 0.1 Agua fría.

(b) pH-pka= log [A-]/[HA]

3(1 molar) = 8+ log [A-]

3-8=log [A-]

-5=log [A-]

10-5 =[A-]

[A-]= 1x10-5 Vinagre diluido o de zumo de limón.

(c) pH-pka=log [A-]/[HA]

8(1 molar)= 8 + log [A-]

8-8=log [A-]

0=log [A-]

100 =[A-]

[A-]= 1 Jabón y agua.

(d) pH-pka=log [A-]/[HA]

13(1 molar)= 8 + log [A-]

13-8=log [A-]

5= log [A-]

105= [A-]

[A-]=100000 jabón, agua y bicarbonato sódico.

Las moléculas de la solución de jabón, agua y bicarbonato sódico son las más cargadas y polares en comparación con las demás soluciones y por lo tanto al lavar el área infectada por veneno con jabón, agua y bicarbonato sódico el veneno pasará más lentamente al organismo. Mientras tanto, las moléculas de la solución de vinagre diluido o zumo de limón son mucho menos polares e hidrófobas neutras en dicha solución pasaría más rápidamente el veneno. En este problemas conviene que el veneno pase lo más lentamente posible y por ello el área infectada debe de ser lavada con jabón, agua y bicarbonato sódico.