Titulación ácido-base

La ecuación de Henderson-Hasselbalch pH = pKa + log([A⁻]/[HA]) es una de las ecuaciones más usadas en bioquímica. El plasma sanguíneo se mantiene tamponado a pH 7,4 mediante el sistema ácido carbónico/bicarbonato (pKa 6,1): incluso un cambio de 1 mmol/L de CO₂ sería letal sin él. Las formulaciones farmacéuticas, los ensayos enzimáticos y la electroforesis dependen de tampones ajustados al pKa adecuado. La ecuación solo es válida en la región tampón (aproximadamente pKa ± 1,5 unidades de pH) — fuera de ese rango la aproximación deja de ser válida y deben usarse expresiones exactas de equilibrio.

Una titulación responde a una pregunta sencilla: ¿cuánto ácido hay en esta disolución? Se añade base gota a gota hasta neutralizar exactamente el ácido — el punto de equivalencia — y, como se conocen la concentración y el volumen de la base, se puede calcular hacia atrás la del ácido. La clave está en el pH: justo en ese punto una gota de más cambia el pH varias unidades, de modo que el viraje de color de un indicador señala el punto final. Arrastra el control V_b para ver el salto.

Sube el control del pKa y observa cómo se aplana el salto en el punto de equivalencia. Como regla, un ácido da un punto final nítido y aprovechable en agua solo si su Ka supera unos 10⁻⁸ (pKa por debajo de ~8); si es más débil, la base conjugada recupera tantos protones del agua que la curva ya no tiene un escalón claro para ningún indicador. Los químicos lo resuelven titulando esos ácidos en disolventes no acuosos que no compiten con la reacción.