PREPARACIÓN DE SOLUCIONES AMORTIGUADORAS

Objetivos:

• Preparar experimentalmente diferentes soluciones amortiguadoras.
• Determinar el pH de las soluciones anteriormente preparadas.
• Establecer la relación entre el pH y un amortiguador.

 

Resumen:

Prepararemos soluciones amortiguadoras de ácido cítrico y citrato de sodio, fosfáto dibásico de sodio y de fosfato monobásico de potasio; haremos mediciones de pH a distintos volumenes de cada amortiguador para establecer la relación que existe entre el pH y el amortiguador. Añadiremos NaOH y HCl a las soluciones amortiguadoras previamente preparadas para analizar su capacidad de amortiguamiento.

Marco teórico:

Soluciones reguladoras o sistemas buffer.

Un tampón, buffer, solución amortiguadora o solución reguladora es la mezcla en concentraciones relativamente elevadas de un ácido débil y su base conjugada, es decir, sales hidrolíticamente activas. Tienen la propiedad de mantener estable el pH de una disolución frente a la adición de cantidades relativamente pequeñas de ácidos o bases fuertes. Se puede entender esta propiedad como consecuencia del efecto ion común y las diferentes constantes de acidez o basicidad: una pequeña cantidad de ácido o base desplaza levemente el equilibrio ácido-base débil, lo cual tiene una consecuencia menor sobre el pH.

La ecuación de Henderson-Hasselbalch es una fórmula química que se utiliza para calcular el pH, de una solución buffer, o tampón, a partir del pK_a (la constante de disociación del ácido) y de las concentraciones de equilibrio del ácido o base, del ácido o la base conjugada.

donde:

• S es la sal o especie básica, y
• A es el ácido o especie ácida

En la última ecuación x puede ser a o b indistintamente

Casi todos los procesos biológicos son dependientes del pH; un pequeño cambio en el pH lleva a un gran cambio en la velocidad de un proceso. Lo anterior es cierto no solo para aquellas reacciones en donde está involucrado directamente el ion H⁺, sino también para aquellas en donde aparente no está involucrado.

Las enzimas, un tipo particular de proteínas que catalizan las reacciones que se llevan a cabo en los seres vivos y muchas otras biomoléculas, contienen en su estructura grupos con pK_as característicos. Los grupos amino y carboxilo protonados de los aminoácidos así como los grupos fosfato de los nucleótidos, por ejemplo, funcionan como ácidos débiles y, por tanto, su estado iónico depende del pH de la solución que los contiene.

Las interacciones iónicas juegan, además, un papel fundamental en la estructura y reconocimiento de las macromoléculas de los seres vivos.

Las células y organismos mantienen un pH específico y constante manteniendo sus biomoléculas en su estado iónico óptimo que generalmente se encuentra alrededor de pH 7.0.

En los organismos multicelulares el pH de los fluidos extracelulares está también fuertemente regulado. La constancia en el pH se logra gracias a los amortiguadores biológicos que son mezclas de ácidos débiles y sus bases conjugadas.

Materiales y reactivos:

• volumétricos de 100 ml
• vasos químicos
• balanza
• potenciómetro
• probetas

• fosfato monobásico de potasio 0.2M hoja de seguridad
• ácido cítrico hoja de seguridad
• citrato trisódico hoja de seguridad
• fosfato dibásico de sodio hoja de seguridad
• hidróxido de sodio hoja de seguridad
• HCL hoja de seguridad

Procedimiento: