INFORME DE PRACTICA DE LABORATORIO Nº 1 pH y AMORTIGUADORES Y REACCION DE SOLUCIONES AMORTIGUADORAS

LIZ DANITZA RODRIGUEZ: 070100052010

CRISTIAN CASTRO MORALES: 070150272009

ROGER RODRIGUEZ: 070100152009

GERMAN EDUARDO MOLINA: 070150052010

CAMILO MONROY: 070150122009

PRESENTADO A : Enrique Alirio Ortiz Güiza

UNIVERSIDAD DEL TOLIMA

FACULTAD DE CIENCIAS

PROGRAMA DE BIOLOGIA

BIOQUIMICA

2011

INTRODUCCION

En el siguiente informe se analizaran las propiedades de soluciones acidas y bases. Esto se conseguirá midiendo el pH de diferentes soluciones, observando la capacidad amortiguadora de líquidos biológicos y hallando los valores de pK de un ácido poliprótico.

En 1909 sörensen introdujo el término de pH como forma conveniente para expresar la concentración de H+ por medio de una función logarítmica, el pH es una unidad de medida.

El termino pH se puede definir como: pH=log 1¿¿ = -log ạH+¿¿

Donde ạH+¿¿ se define como la actividad de H+.

Los ácidos y las bases tienen una característica que nos deja poder medirlos, es la concentración de los iones de hidrógeno. Los ácidos fuertes tienen altas concentraciones de iones de hidrógeno y los ácidos débiles tienen concentraciones bajas. El pH entonces es un valor numérico que expresa la concentración de iones de hidrógeno.

Se tiene una escala para medir el pH. Los números a partir del 0 al 7 en la escala indican las soluciones ácidas, y 7 a 14 indican soluciones alcalinas. Cuanto más ácida es una sustancia, más cercano su pH estará a 0; cuanto más alcalina es una sustancia, más cercano su pH estará a 14… el punto intermedio es el 7, allí es donde se dice que la sustancia es neutra.

Existen ácidos y bases fuertes y ácidos y bases débiles

Los ácidos y bases fuertes se disocian por completo, es decir, la totalidad de los iones H+ u OH- están en forma libre, y su concentración dependerá de la concentración del ácido o de la base de donde proviene

Los ácidos y bases débiles se disocian parcialmente y por lo tanto, la concentración de los iones H+ o OH- es menor que la totalidad de sus grupos ionizables.

Para calcular el pH de sus disoluciones habrá que tener en cuenta su grado de disociación (a). Casi todos los ácidos orgánicos se disocian parcialmente.

Soluciones amortiguadoras o ¨buffers¨

Son aquellas que resisten la adición de ácidos o álcalis sin modificar su pH.Por lo general, una solución amortiguadora está formada por una mezcla de un ácido brönsted débil y su base conjugada. Un ácido buffer reacciona cuando un ácido débil o base débil se combina con su correspondiente sal hidrológica en una solución de agua, se forma un sistema amortiguador denominado… La importancia de estos amortiguadores se ve en diferentes procesos y son definidos por la cantidad de ácido o base fuerte que puede neutralizar sufriendo un desplazamiento de pH mínimo

Propiedades de los amortiguadores

-El pH de una solución amortiguadora depende de la naturaleza del ácido débil que la integra, es decir del pKa del ácido.

-El pH de un sistema amortiguador depende de la proporción relativa entre la sal y el ácido, pero no de las concentraciones absolutas de estos componentes.

-La modificación del pH, en una solución amortiguadora, resulta exigua hasta que uno de los componentes esté próximo a agotarse, debido a que el pH varía con el logaritmo del cociente concentración de sal / concentración de ácido. Este cociente es afectado por la adición de ácido o base fuerte, pero el valor logarítmico de la relación concentración de sal / concentración de ácido varía muy poco.

OBJETIVO GENERAL

Analizar las propiedades de las soluciones acidas y básicas

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Medir el pH de diferentes sustanciasEvaluar la capacidad amortiguadora de líquidos biológicosDeterminar los valores de pK de un acido poliprotico

MATERIALES Y EQUIPO

BuretaMatraz erlenmeyer 250 mlProbeta 100 mlPipetas de 1.5 y 10 mlVasos de precipitados de 100 y 250 mlTubos de ensayo 13 x 100SoportePinzas para buretaGradillaPotenciómetroTiras reactivas para medir pHAgitador magnéticoPipetores

SOLUCIONES Y REACTIVOS

SOLUCIONES MUESTRAS H3PO4 0.1 M Saliva

NaOH 0.1M OrinaNaOH 0.01M Leche

NaHCO3 pH 7.4 refresco oscuro HCl 0.01 N (3.8%) Sudor

Reactivo de Yamada refresco claroyogurt

RESULTADOS

Experimento numero 1

Medición del pH con tiras reactivas

SOLUCIÓN pH OBTENIDOSaliva 8Orina 7Sudor 6Leche 7Refresco oscuro 6Refresco claro 6Jugo de naranja 6Yogurt 6Solución de jabón

10

Solución soda caustica 14Agua 7

Observación: a cada una de las soluciones se les midió el pH, de esto podemos deducir que el agua, la leche y la orina mantienen su pH neutro, mientras podemos decir que el sudor, el refresco oscuro el refresco claro, el jugo de naranja, el yogurt son ácidos débiles y la saliva una base débil, es evidente que la soda caustica con un pH de 14 sea una base fuerte. Que será utilizada en el experimento numero 2.

Experimento numero 2

Sistemas Amortiguadores

TUBOS

MUESTRA(2.5 ml)

pHINICIAL

NaOH0.01N

HCL0.01N

pHFINAL

1 Orina 7 0.5ml ---------- 82 Orina 7 ---------- 0.5ml 83 Suero 8 0.5ml ---------- 94 Suero 8 0.5ml 65 NaHCO3

0.1N pH 7.0

7 0.5ml ---------- 9

6 NaHCO30.1N pH 7.0

7 ---------- 0.5ml 9

7 Agua destilada

7 0.5ml ---------- 9

8 Agua destilada

7 ---------- 0.5ml 6

Observación: se tiene un pH inicial de cada una de las soluciones luego se procedió a mezclar 2.5ml c/u con 0.5ml de hidróxido de sodio NaOH 0.01N (base) y 0.5ml de acido clorhídrico HCl 0.01N (acido fuerte), ya mezclado los resultados arrojados nos indican un cambio no muy brusco en el pH de las sustancias ya sea q se le haya agregado NaOH o HCL.

Experimento numero 3

Capacidad antiácida

TUBOS MUESTRA(2.5 ml)

pHINICIAL

NaOH1N

HCl1N

pH FINAL

1 Melox (1:5) 8 0.5ml ----------

8

2 Melox (1:5) 8 ---------- 0.5ml 73 Pepto-

Bismol (1:5)

9 0.5ml ----------

10

4 Peptobismol (1:5)

9 0.5ml 9

5 AguaDestilada

7 0.5ml ----------

14

6 Agua Destilada

7 ---------- 0.5ml 6

Observación: debemos tener en cuenta que trabajamos con dos antiácidos

Melox: GEL DE HIDROXIDO DE ALUMINIO DESECADO 200 mg HIDROXIDO DE MAGNESIO 200 mg. DIMETICONA 25 mg.

Peptobismol: ácido benzoico, aromatizante, magnesio, aluminio silcate, metilcelulosa, red 22, red 28, sacarina de sodio, ácido salicílico, sodio salicilato, ácido sorbico, agua.

Se puede verificar la acción de antiácido de estos dos fármacos, y funcionan como amortiguador para un acido y una base fuerte.

Experimento numero 4

Teniendo en cuenta los cambios en la coloración de la solución, gracias al reactivo de Yamada, podemos saber dónde buscar los valores de pH correspondientes al sistema en que se cumple que [base] = [ácido] (Valores de Pk).

Pka1:

[Base]*Volumen base = [ácido]*Volumen acido

[base ]= [ácido ]∗Volumenacidovolumenbase

[base ]=0.1∗25ml12ml

[base ]=0.2

pKa=pH−log [base ]

[ácido ]

pKa=2.96−log( 0.20.1 )pKa1 = 2.65

pKa2:

[base ]=0.2∗25ml30ml

[base ]= 0.16

pKa=7.28−log( 0.160.2 )pKa2= 7.37

pKa3: Según la literatura el pKa3 del ácido fosfórico está cercano a las 13 unidades de pH, sin embargo en el laboratorio no se llegó a tal pH así que los cálculos se harán usando la última adición de NaOH ya que tampoco se evidencio un último cambio en la coloración de la solución.

[base ]=0.16∗25ml75ml

pKa=12.37−log( 0.050.16 )

# de Alícuotas pHVolumen NaOH

(ml)0 2,29 01 2,43 32 2,59 63 2,77 94 2,96 125 3,19 156 3,58 187 4,43 218 6,49 249 6,98 27

10 7,28 3011 7,46 3312 7,7 3613 7,96 3914 9,08 4215 10,61 4516 10,75 4817 11,46 5118 11,72 5419 11,91 5720 12,01 6021 12,12 6322 12,19 6623 12,25 6924 12,32 7225 12,37 75

[base ]=0.05 pKa3 = 12.87

Zona 1: Vemos como en esta zona de la gráfica aparece la primera forma ionizada del ácido fosfórico al perder su primer hidrogenión, el pKa1 muestra el momento en el que estos dos compuestos tienen la misma concentración. Al fin de esta zona el ácido fosfórico habrá desaparecido por completo.

Zona 2: En este momento de la titulación el ácido fosfórico con sus tres hidrogeniones no se encuentra ya en la solución, en cambio se encuentran solo formas iónicas que son en cierta medida más acidas que él. En el momento que la titulación se lleva al pKa2 la concentración de di hidrógeno fosfato es igual a la de hidrogeno fosfato, la segunda forma iónica del ácido fosfórico, donde ya ha perdido dos hidrogeniones.

Zona 3: Cuando llegamos a la última zona de la titulación no encontramos ya más di hidrógeno fosfato, en cambio aparece la última forma iónica del ácido fosfórico: el ion fosfato donde el ácido fosfórico se ha disociado al 100 %, igualmente en el pKa3 la concentración de estos dos últimos iones es la misma.

ACTIVIDADES

1. Investigue el compuesto que contribuye al pH de las soluciones analizadas

SOLUCIÓN COMPUESTOSaliva Bicarbonato y fosforoOrina Acido úricoSudor Dióxido de carbono, amoniacoLeche Acido lácticoRefresco oscuro Anhídrido carbónico y acido fosfóricoRefresco claro Acido fosfóricoJugo Acido cítricoYogurt Acido lácticoSolución de jabón Soda caustica, ácidos grasos.Agua Oxigeno e Hidrogeno

2. De acuerdo con los resultados obtenidos del experimento numero de 2 explique en qué consiste el sistema amortiguador de las siguientes

Suero

Agua Destilada

El suero fisiológico es una disolución acuosa de sustancias compatibles con los organismos vivos debido a sus características definidas de osmoticidad, pH y fuerza iónica. Está compuesto de agua, electrolitos y, a veces, distintas sustancias, como por ejemplo la glucosa, fuente de carbono y energía para el organismo, y ayuda a la regulación del pH de la sangre y ciertos órganos.

bicarbonato de sodio NaHCO3 0,1 N pH 7,0

Debido a la capacidad del bicarbonato de sodio de liberar dióxido de carbono se usa junto con compuestos ácidos, esto fue lo que sucedió al adicionar NaOH y HCl, el pH no tuvo cambio significativo lo cual quiere decir que este Sistema amortiguador es bastante eficiente al momento de actuar y controlar el cambio de pH.

El agua como ya sabemos es neutra es decir presenta un pH de 7 luego cuando se le agrego la base , se obtuvo un cambio muy notable ya que aumento a 13 al agregarle acido al agua destilada en cambio disminuyo el pH a 6 demostrando la poca o nula capacidad amortiguadora del agua dependiendo del aumento de H+ el pH disminuirá y si aumentan los OH- aumentara el pH.

3. Escriba el par acido - base capaz de amortiguar a pH fisiológico de acuerdo a los resultados obtenidos en la titulación de H3PO4

La segunda disociación del acido fosfórico es la única capaz de amortiguar a pH fisiológico ya que esta disociación se da a un Pka alrededor de 7.2 que son las unidades de pH optimas para un correcto funcionamiento.

ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS

1. INDICADORES DEL REACTIVO YAMADA

INTERVALOS DE pH COLOR ACIDO/ BASICOAZUL DE TIMOL 1.2 – 2.8 Amarillo – Azul

ROJO DE METILO 4.2 – 6.3 Rojo– Amarillo

AZUL DE BROMOTIMOL 6.0 – 7.6 Amarillo – Azul

FENOLFTALEÍNA 8.3 – 10.0 Incoloro – Rojo

2. Investigue la utilidad práctica de los siguientes compuestos y márquela en el siguiente cuadro.

ANTIÁCIDO AMORTIGUADOR EFECTO SISTEMÁTICO

BICARBONATO DE SODIO

X Dolor de cabeza-nauseas, cansancio.

HIDRÓXIDO DE MAGNESIO

X Estreñimiento

HIDRÓXIDO DE ALUMINIO

X Enfermedades neuro-degenerativas

SALICILATO DE BISMUTO

X Nauseas, diarrea, indigestión.

3. Explique la diferencia entre un sistema amortiguador y el de una sustancia con propiedad antiácida.

Los antiácidos son que aumentan el pH transformando los acido en sales y agua .es decir se vuelven. Un tampón químico impidiendo que se produzca acido creando un medio alcalino (sales).

En cambio los amortiguadores estabilizan el pH de un sistema, liberando o reteniendo ácidos o bases resistiendo los cambios bruscos de pH.

Análisis de Resultados

Experimento 4:

La capacidad amortiguadora del ácido fosfórico proviene de los tres hidrogeniones potencialmente liberables según las condiciones del medio.

El pK de la segunda disociación es la más cercana al pH interno, lo que supone una ventaja biológica ya que esta amortiguación es la que se da reversiblemente en el medio interno, por otro lado la primera y la tercera disociación ocurren en medios muy ácidos y básicos respectivamente, por lo que no tienen interés biológico.

CONCLUSIONES

Experimento 1

Sustancias neutras : leche, orina y aguaSustancias acidas: yogur, jugo de naranja, refresco claro, refresco oscuro y sudorSustancias básicas: saliva, solución de jabón y soda cáustica

Experimento 2Al interactuar un acido o una base con las distintas muestras las que pudieron resistir sin aumentar o disminuir mucho su pH son amortiguadores

Experimento 3Los antiácidos q son probados demuestran q cumplen su propósito al entrar como base, reaccionar con el acido y mantenerse aún así como base o incluso llegar a un punto neutro

BIBLIOGRAFIA

Arthur C. Guyton, John E. Hall, Fisiología Médica, pág. 390.

http://es.wikipedia.org/wiki/Bicarbonato_de_sodio

http://www.nutricionextrema.com/producto.asp?proid=497

MURRAY, R. GRANNER, D. “HARPER. BIOQUIMICA ILUSTRADA”.

http://www.saludymedicinas.com.mx/medicamentos/1169/melox-plus/0/