Determinacion del ph

LABORATORIO DE BIOPROCESOS
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
CAMPUS JOSÉ RUBÉN ORELLANA

CARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA Y AGROINDUSTRIA
LABORATORIO DE BIOQUÍMICA
PRÁCTICA No. 1
DETERMINACIÓN DEL pH EMPLEANDO SIMULADOR

OBJETIVO
Medir el pH de varias soluciones y determinar la influencia del tipo de sustancia y de la concentración utilizando un pH-metro virtual.
MARCO TEORICODefinición.- El pH (potencial de hidrogeno o concentración de protones) de una solución acuosa se define, por medio de una funciónlogarítmica (Peña, 2004):
pH=log1H+=-logH+
Esto quiere decir que el pH es el logaritmo negativo de la concentración de hidrogeniones. Puesto que el pH es una funciónlogarítmica, la variación de 10 veces en la concentración de protones de una solución (2.0×10-4M a1.0×10-5) solo da lugar a la variación de una unidad de pH (de 4.0 a 5.0). En el agua pura a 25°C, la concentración de protones es 2.0×10-7M por lo tanto, el pH del agua pura es:
pH=log11.0×10-7=7
Con base en este principio se construyó la escala de pH.
Escala de pH
En cualquier instante dado, en el agua líquida algunas moléculas se están descomponiendo en iones hidrogeno e iones hidroxilo (OH).Esta ionización del agua constituye la base de la escala de pH. La neutralidad corresponde al pH 7. Cada cambio de una unidad respecto a este valor corresponde a un incremento o una disminución de diez veces la concentración de iones H. de manera común, la escala de pH abarca desde el 0 hasta el 14(Fig 1). A medida que la concentración de iones H es más alta, el pH es más bajo (Starr-Taggart,2004).
Control del pH: Soluciones Amortiguadoras
El pH normal de la sangre humana es 7,4. Sin embargo, cuando se agrega una pequeña cantidad de ácido o base fuerte a la sangre, por ejemplo 0,01 mol a un litro de sangre, se produce un cambio de pH de tan solo 0,1 unidades. En comparación, si se agrega 0,01 mol de HCl a 1,0 litro de agua pura, el pH desciende de 7 a 2. La adición de 0,01 mol de NaOHal agua aumenta el pH de 7 a 12. La sangre, como muchos otros líquidos del organismo, se encuentra amortiguada. Una solución Buffer o solución amortiguadora ocasiona que las soluciones sean resistentes a los cambios de pH cuando se le agrega un ácido o base fuerte.
Una solución amortiguadora tienen que cumplir dos requisitos:
Debe contener dos sustancias un ácido capaz de reaccionar con losiones OH-agregados y una base que puede consumir los iones H3O+ adicionados.
El ácido y la base no debe reaccionar uno con el otro.
Estos requisitos implican que la solución amortiguadora generalmente se prepara a partir de cantidades más o menos iguales de un par conjugado acido-base.
De este modo, la acción de una soluciónamortiguadora es simplemente un caso especial del efecto del ioncomún.
La ecuación de Henderson-Hasselbalch y la definición del pKa
Resulta muy útil poder relacionar el pH de la solución de un ácidodébil con la constante de disociación de este. A fin de lograr esta relación, se puede reordenar la ecuación para la constante de disociación del ácido HA.
H+=KaHAA-
Si se toman logaritmos negativos de ambos términos, encontramos
-logH+=-logKa-logHAA-
Demanera semejante a la forma en que se define el pH, por definicion pKa es:
pKa=log1Ka= -logKa
Si se sustituye pH y pKa por sus equivalentes en la ecuación reordenada de disociación del ácido, tendremos
pH=pKa-logHAA-
Finalmente cambiando el signo al logaritmo en la ecuación, tenemos:
pH=pKa+logBase conjugadaacido
Esta es la ecuación de Henderson-Hasselbalch, que establece la relación entreel pH de la solución acuosa de un ácidodébil, su pKa y las cantidades de las formas disociada y no disociada. Demuestra que el pH de la solución de un ácido débil y su base conjugada es controlado principalmente por la fuerza del ácido expresada por el pKa.

MATERIALES
* pH-metro virtual
METODOLOGÍA


DATOS EXPERIMENTALES
* Efecto de la concentración de un ácido en el...