7244200 DeterminaciOn Experimental Del Ph y Soluciones Amortiguadoras

7/29/2019 7244200 DeterminaciOn Experimental Del Ph y Soluciones Amortiguadoras

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UNIVERSIDAD DE SAN MARTN DE PORRESFACULTAD DE MEDICINA HUMANA

CURSO DE QUMICA BIOLGICA

PRCTICA N 7DETERMINACIN EXPERIMENTAL DEL PH Y SOLUCIONES

AMORTIGUADORAS

Alumnos:

Diego Gmez WongMnica Alexandra Lpez Murga

Jorge Luis Glvez Daz

Grupo: 07LHora: 10:00 12:00

LIMA-PER

2008


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1.- INTRODUCCIN

La escala del ph es utilizada para medir las concentraciones de los ioneshidronio y fue desarrollada por Sorensen en 1909. Segn su propia definicin elph de una solucin es el valor negativo del logaritmo de la concentracin de

iones hidrgeno.

Potencial de hidrogenin (Ph): el ph se determina con la concentracin deH+ en moles/litro y se calcula el ph mediante la siguiente formula:

Ph = - log [H+] = Log 1 / [H+]

Indicadores qumicos cido-base:

Un indicador qumico es un cido o base dbil cuya formada disociada tienediferente color que la forma sin disociar , se tratan por lo general de sustanciasque sufren un cambio perceptible de color dentro de un pequeo intervalo deph

Nomenclatura comn Intervalo de ph delindicador

Color en el intervalo deph indicado

Azul de timol(1 paso)

1,2-2-8 Rojo-amarillo

Rojo de cresol(1 paso) 1,9-3,1 Anaranjado-amarillo

Anaranjado de metilo 3,1-4,4 Rojo-amarillo naranjaAzul de bromofenol 3,0-4,6 Amarillo-azul

Azul de bromocresol(verde)

3,8-5,4 Amarillo-azul

Rojo de metilo 4,2-6,2 Rojo-amarilloRojo de clorofenol 4,8-6,4 Amarillo-rojo

Azul de bromotimol 6,0-7,6 Amarillo-azulRojo de fenol 6,4-8,0 Amarillo-rojoRojo de cresol

(2 paso)7,4-9,0 Amarillo mbar-rojo

prpuraAzul de timol(2 paso) 8,0-9,6 Amarillo-azul

Fenolftalena 8,2-10,0 Incoloro-grosellaTimolftalena 9,3-10,5 Incoloro-azul

Amarillo de alizarina 10,1-12,1 Amarillo-violeta

El equilibrio entre las dos formas de color se afecta por la concentracin de losiones hidrgeno de la solucin.

Constante de equilibrio:


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La constante de equilibrio se aplica a electrolitos dbiles porque estas no seionizan completamente, tambin se conoce como constante de disociacin Kdo Ka =Kb.

Kd = [H+] [A -] / [H A]

Constante de acidez (ka):Es aquella que determina cuanto se disocia del acido y la fuerza de este. Ejem.Los cidos ms fuertes como el fosfrico y carbnico poseen constantes dedisociacin grandes.

Ka = [A-] [H3O+] / [A H]

Constante de basicidad (Kb):Es aquella que determina cuanto se disocia de la base y la fuerza de este.pKa: Es el valor matemtico que se le da cuando se le aplica al menoslogaritmo de Ka.

pKa = - log Ka

pKb: Es el valor matemtico que se le da cunado se aplica el menos logaritmode Kb.

pKa = - log kb


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Solucin amortiguadora: Es aquella que pone una resistencia al cambio en laconcentracin de iones hidrgenos, o al cambio de ph , an cuando se agregaun cido a una base fuerte a al solucin.

Efecto de in comn:

Es un desplazamiento del sistema en equilibrio por la adicin de un compuestoque al disociarse produce un in comn con las especies qumicas enequilibrio.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

CIDOS

PH

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

cidomonoprticocido actico

Ka=1,74 x 10-5 M

cido diprticocido carbnicoKa=1,70 x 10-4 M

cido diprticocido fosforicoKa1=7.25 x 103 MKa2 =1.38 x 107 MKa3 =3.98 x1013 M

AmoniacoKa=5.621x10 10MBicarbonatoKa=6.31x10-11M amino de laglicinaKa=2.51x10-10M

PHh

BASES


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Capacidad Amortiguadora:Es la cantidad de cido o base que admite un amortiguador sufriendo uncambio de ph en una unidad, es la mxima en su pk y es tanto mayor cuantoms concentrado es el sistema.

La solucin buffer o solucin amortiguadora est formada por:

1. Sistema cido-sal: constituido por un cido dbil y su sal conjugada(una sal de ese cido y una base fuerte)(Ejm.CH3COOH YCH3COONa)

2. Sistema base-sal: constituido por una base dbil y su salconjugada(Ejm.NH4OH Y NH4Cl)

3. Sistema salino: constituido por dos sales siendo una monosustituida(NaH2PO4) siendo sta ms cida que la otra que es disustituida(Na2HPO4)

SOLUCIONES REGULADORAS PKA INTERVALO DE PHCH3COOH + CH3COONa 4.76 3.7 a 5.8

NaH2PO4 + Na2HPO4 7.21 5.8 a 8.0H3BO3 + NaBO3 9.24 8.2 a 10.2

HX X HX X HX X

- -

El amortiguador conconcentraciones igualesdel cido dbil y su base

conjugada

El amortiguadordespus de la adicin

de H+

El amortiguadordespus de la adicin

OH-

OH- H+


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Mecanismos de accin de las soluciones buffer

La regulacin del ph de una solucin se da por una reaccin de neutralizacin.La relacin entre ph , pka y la concentracin de un cido y su base conjugadase pueden expresar mediante la ecuacin de Henderson-Hasselbach.

CH3COOH + CH3COONa HCL CH3COOH + NaCl

CH3COOH + CH3COONa NaOH CH3COONa + H2O

A. Ecuacin de Henderson-Hasselbach para determinar el ph de unasolucin reguladora de cido dbil y una sal de base conjugada.

Ph = Pka + Log [sal] / [ cido ]

B. Ecuacin de Henderson-Hasselbach para determinar ph de una basedbil y una sal de cido conjugado.

Ph = pKw Pkb + Log [base] / [sal]

Ph = pKw PkB + Log [no ionizado] / [ ionizado ]

Sistema buffer en el organismo humano

Buffer fosfato el cual esta compuesta por el par cido hpo4/h2po4 el cualesta presente en el citoplasma celular, mantiene un valor de ph cercanoa 7,4.

Buffer bicarbonato formando por par sal/cido hco3/h2co3 el cualmantiene un rango de ph 7,2-7,4, trabaja en el interior del eritrocito y laclula renal.

Buffer de protenas se comportan como cidos dbiles y confieren lacapacidad actuar como amortiguadores del ph (Ejem .Hemoglobina).

2.-OBJETIVOS


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Determinar experimentalmente el ph de soluciones por el mtodocolormetro y potenciometrico

o NaOH 0.01 Mo HCL 0.01 Mo CH3COOH 0.1 Mo NH4OH 0.1 Mo NH4Cl 0.1 Mo Ovoalbumina

Determinar el color al que vira un indicador dado y por tantodeterminar si se trata de un ph cido o bsico.

Verificar experimentalmente el ph de una solucin amortiguadora.

3.- PARTE EXPERIMENTAL

REACTIVOS Amortiguador fosfato 0.1M pH 7 Fenolftalena 1%

Azul de timol Azul de bromofenol Rojo metilo Azul de bromotimol NaOH 0.01 M HCl 0.01M CH3COOH 0.1M NH4OH 0.1M NH4Cl 0.1M NaCl 0.9% Ovoalbumina

MATERIALES Buretas 25mL Tubos de ensayo Gradillas Fiolas Pipetas 5-10 mL Beaker 50 mL Frascos de vidrio Papel indicador: Azul, amarillo y rojo.


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Potencimetro

4.-CLCULO TERICO DEL Ph DE SOLUCIONES

5.- DETERMINACIN DEL pH DE SOLUCIONES MEDIANTE EL MTODOCOLORIMETRICO:

1. UTILIZANDO PAPEL INDICADOR Preparar una batera de 6 tubos con 10mL de cada solucin. Usar el papel indicador Compare con su tabla de referencia (del papel indicador) Anotar los resultados.

Reactivo/N Tubo 1 2 3 4 5 6NaOH 0.01M 10 - - - - -HCl 0.01M - 10 - - - -CH3COOH 0.1M - - 10 - - -NH4OH 0.1M - - - 10 - -NH4Cl 0.1M - - - - 10 -

H2O destilada - - - - - 10Papel indicador + + + + + +

HCl 0.01M

pH = -log [H3O]ph = -log [0.01]pH = 2

NH4OH 0.1M

pH = pkw pKB + log [NH4OH]pH = 14- (4.76) + log [NH4OH]

H =11.12

NaOH 0.01M

pOH = -log[OH-]

pOH = -log[0.01]pOH = 2

pH =14-Poh

NH4Cl 0.1M

pH = pkw pKB + log [NH4Cl]pH = (14) (4.76) + log [0.1]

H = 5.12

CH3COOH 0.1M

pH = pKA- log [CH3COOH]pH = (4.76) log [0.1]

H = 2.88


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RESULTADOS

N Tubo SOLUCIN pH del Papel indicador pH terico1 NaOH 0.01M 11 122 HCl 0.01M 1 23 CH3COOH 0.1M 3 2.884 NH4OH 0.1M 10 11.125 NH4Cl 0.1M 5 5.126 H2O destilada 5 1/2 7

DISCUSIONES

Los valores del ph en el papel indicador y en el ph terico tienen pequeosmrgenes de diferencia que quiz parezcan insignificantes ; pero que en laprctica no s den de la misma forma.

CONCLUSIONES

El ph terico solo es una referencia, mas no una informacin exacta ya quenos ayudara en algunos casos a identificar el compuesto ; mientras que elvalor real (del papel indicador) que es variable debido a las diferentescondiciones del ambiente sern importantes en el momento de realizar

reacciones con otros compuestos.

2. UTILIZANDO SOLUCIONES INDICADORAS Preparar la siguiente batera de tubos con 10Ml de cada solucin. Usar la solucin indicadora adecuada de acuerdo al pH terico. Aadir de I a II gotas de indicador y anotar

REACTIVO / N TUBO 1 2 3 4 5 6NaOH 0.01M 10 - - - - -HCl 0.01M - 10 - - - -CH3COOH 0.1M - - 10 - - -NH4OH 0.1M - - - 10 - -NH4Cl 0.1M - - - - 10 -H2O destilada - - - - - 10

Aadir I gota del Indicador

Solucin indicadora Fenolftalena Azul deTimol Azul deBromofen Azul deTimol Rojo demetilo Azul deBromotimol


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ol

RESULTADOS

N Tubo SOLUCIN Indicador vira pH practico pH terico1 NaOH 0.01M Fenolftalena 10 11 122 HCl 0.01M Azul de Timol 1.2 3.5 23 CH3COOH 0.1M Azul de Bromofenol 3.8 3.5 2.884 NH4OH 0.1M Azul de Timol 9.6 10.7 11.125 NH4Cl 0.1M Rojo de metilo 4 - 6.2 6 5.126 H2O destilada Azul de Bromotimol 6 - 7 6.5 7

DISCUSIONES

Determinar el pH de variadas soluciones al mostrar la exactitud de losindicadores, la exactitud del pH dado tendr variaciones

CONCLUSIONES

El pH obtenido no es exacto pero varia dentro del rango obtenido por clculos,nos da un aproximado.

3. METODO POTENCIOMETRICO Tomar 10mL de cada solucin y medir pH sumergiendo el electrodo del

potencimetro en la solucin. Antes se siguen los pasos previos Lavar electrodo con agua destilada Calibrar el potencimetro con una solucin buffer (pH=4)

RESULTADOS

SOLUCION PHNaOH 0.01M 5.70NaCl 0.9% M 6.46CH3COOH 0.1M 2.77NH4OH 0.1M 10.54NH4Cl 0.1 M 5.46

DISCUSIN

Poner a prueba el nivel de exactitud del potencimetro comparndolo con losclculos

CONCLUSIN


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El pH obtenido no muestra el mismo resultado que en los clculos sin embargodemuestra ms exactitud que otros mtodos

6.-DETERMINACIN DE LA CAPACIDAD AMORTIGUADORA

Preparar una bureta HCl 0.01M Preparar una batera de 4 erlenmeyer con 10mL de las siguientes

soluciones: Agua destilada, NaCl 0.9%, Albumina 50%, Amortiguadorfosfato Ph 7.

Proceda agregar II gota del indicador rojo de metilo y titular uno por unocon HCl 0.01M. Anotar el gasto correspondiente.

RESULTADOS

SOLUCION Gasto de HCl 0.01M

H2O 1 gotaNaCl 0.9% 1 gotaAlbumina 2.3 mlAmortiguador 2.2 ml

DISCUSIONESEl gasto de cido clorhdrico es muy diferenciado entre los cuatro compuestos;ya que en el caso del agua y cloruro de sodio prcticamente al contacto (1gota) cambio de color a rojo; mientras que en la albmina y con el amortiguadorse empleo mayor cantidad de cido (ml).

CONCLUSIONES

La explicacin a ello es q el ph del primer par de compuestos es casi neutro,mientras que en los ltimos no lo es.


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CUESTIONARIO

1 Cul es el sistema amortiguador que usa la sangre para mantener elph en 7,35 aproximadamente?

El sistema amortiguador que usa la sangre para mantener el ph en 7,35 aprox.es el sistema cido carbnico-bicarbonato. El cido carbnico, H2CO3, y el inbicarbonato, HCO3-, son un par conjugado cido-base. Adems, el cidocarbnico se puede descomponer en dixido de carbono y agua. Los equilibriosimportantes de este sistema amortiguador son:

H+(ac) + HCO3-(ac) H2CO3(ac) H2O(l) + CO2(g)

Los rganos principales que regulan el pH del sistema amortiguador cidocarbnico-bicarbonato son los pulmones y los riones. Ciertos receptorescerebrales son sensibles a la concentracin de H+ y CO2 en los fluidoscorporales. Cuando la concentracin de CO2 sube, los receptores activan unreflejo para que la respiracin sea ms rpida y profunda, con lo que aumentala rapidez de eliminacin de CO2 de los pulmones. Los riones sirven paraabsorber o liberar H+ y HCO3-; gran parte del exceso de cido sale del cuerpoen la orina, cuyo pH normal es de 5.0 a 7.0.

2 Cul es el ph de un cido dbil (cido actico KA = 1,8 x 10-5) 0,01 M?Resolucin:

pH = pKA + Log[0.01]pH = - logKA 2pH = - log[1.8x10-5] - 2pH = 4.744 2pH = 2.744

3 Cul ser el pH de una base dbil 0,01 M de KB= 2,3 x 10-5

?Resolucin:

pH = pKB + Log[0.01]pH = - log KB 2pH = - log[2.3x10-5] - 2pH = 4.638 2pH = 2.638


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4 Cul ser el pH de una HCl 0.001 M?Resolucin:

pH = - Log[HCl]pH = - log[0.001]

pH = 3

5 Cul ser el pH de una base fuerte 0,01 M?Resolucin:

pH = - Log[0.01] pH = 2

6 Qu tipo de amortiguador usa el sistema intracelular?

El principal tipo de amortiguador que usa el sistema intracelular es el de fosfatoque se acumula en concentraciones elevadas dentro del citoplasma celular,sobretodo en las del hueso. Mantiene un valor de ph cercano a 7,4.

7 Qu volmenes necesitara de NaH2PO4 0,2 M y Na2HPO4 0,2 M parapreparar 10 mL de un amortiguador fosfato pH = 7 sabiendo que su pK= 7,2?


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BIBLIOGRAFA

Las siguientes son las pginas web a las que se ha consultado:

http://www.cicese.mx/tallerjovenes/Taller2005/Cursos/CursoQuimica/Lecturas.dochttp://es.wikipedia.org/wiki/Amortiguadorhttp://es.wikipedia.org/wiki/PH

http://es.geocities.com/a_h_ramirez/inorganica.doc
http://www.cicese.mx/tallerjovenes/Taller2005/Cursos/CursoQuimica/Lecturas.dochttp://www.cicese.mx/tallerjovenes/Taller2005/Cursos/CursoQuimica/Lecturas.dochttp://es.wikipedia.org/wiki/Amortiguadorhttp://es.wikipedia.org/wiki/PHhttp://es.geocities.com/a_h_ramirez/inorganica.dochttp://es.wikipedia.org/wiki/Amortiguadorhttp://es.wikipedia.org/wiki/PHhttp://es.geocities.com/a_h_ramirez/inorganica.dochttp://www.cicese.mx/tallerjovenes/Taller2005/Cursos/CursoQuimica/Lecturas.dochttp://www.cicese.mx/tallerjovenes/Taller2005/Cursos/CursoQuimica/Lecturas.doc

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