Pregunta 151 · FIR 2023 · Química analítica y validación

Por qué es la correcta y por qué no las otras

Un tampón amortigua mejor cuando el pH está cerca del pKa del ácido. Según Henderson-Hasselbalch, pH = pKa + log([A-]/[HA]), y la zona útil es pKa ± 1. Con pH 5 buscamos un pKa entre 4 y 6. El ácido acético tiene pKa 4,75, a solo 0,25 unidades del objetivo. Basta una proporción acetato/acético ≈ 1,8 para llegar a pH 5, y ambas formas están en cantidades comparables, así que la capacidad amortiguadora es alta. Ninguno de los otros ácidos tiene un pKa dentro de ese margen.

Por qué no las otras

• 1. Ácido fosfórico. Sus pKa más próximos son 2,14 y 7,19, ambos a más de 2 unidades de 5. Es útil para tampones a pH ≈ 7,2 (fosfato H2PO4-/HPO4 2-) o a pH ácido muy bajo.
• 2. Ácido carbónico. Su pKa1 de 6,35 queda fuera del rango pKa ± 1 para pH 5. Tampona bien hacia pH 6-7,5, como el sistema bicarbonato del plasma.
• 4. Ácido hipocloroso. Su pKa de 7,52 está 2,5 unidades por encima de 5. A pH 5 estaría casi todo protonado y apenas amortiguaría la adición de ácido.

Clave para el FIR: Para elegir un tampón, escoge el ácido con pKa más cercano al pH deseado (rango útil pKa ± 1); la capacidad amortiguadora es máxima cuando pH = pKa.