Enzimas bioquimica

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Determinación de la Constante de Disociación Ácida del Rojo de Metilo
Resumen

Se determinó por espectrofotometría ultravioleta visible la constante de disociación ácida del rojo de metilo. Para esto se prepararon dos soluciones: una ácida y otra básica del indicador y se determinaron las longitudes de onda donde la absorbancia es máxima las cuales eran 425nm y 520nm. Se determinó por métodode aproximación gráfica la longitud de onda para el punto isosbéstico del rojo de metilo, esta corresponde a 463 nm. Se prepararon 6 disoluciones a concentraciones diferentes de cada una de las soluciones anteriores con las cuales se determinaron las absortividades molares. Se prepararon también 6 soluciones a pH controlado de donde se determino, a partir de las absorbancias, la concentración delas especies ácida y básica a cada pH. Se obtuvo un valor promedio del pKa de 5.16

1. Introducción:

1. Espectrofotometría UV-Visible:

La espectrofotometría se basa en la medición de la cantidad de energía radiante que absorbe un sistema químico en función de la longitud de onda que tiene la radiación empleada. La absorción de radiación ultravioleta y ultravioleta visible está restringida aun número limitado de grupos funcionales (cromóforos) que contienen electrones de valencia con energías de excitación bajas [1].
Las medidas de absorción de la radiación ultravioleta y ultravioleta visible tienes mucha aplicación en la determinación cuantitativa de gran variedad de especies químicas, ya que la cantidad de radiación absorbida tiene relación directa con la concentración de laespecie que se está determinando [1].
La relación que existe entre la absorbancia y la concentración de la especie que se estudia viene dada por la ley de Beer: [1]

[pic] (1)

donde A es la absorbancia, T la transmitancia, Po y P es la potencia radiante antes y después de atravesar a la especie, ε es la absortividad molar, b es la longitud de la celda de medición y C es la concentración dela especie en análisis.
La ley de Beer también es aplicable a una mezcla de sustancias absorbentes. Siempre que exista interacción entre las especies, la absorbancia total está dada por:

[pic]
[pic]

a una longitud de onda determinada, donde los subíndices 1, 2,…, n se refieren a los componentes absorbentes [1].
Esta relación hace posible la determinación cuantitativa de cada especie enuna mezcla incluso si sus espectros se superponen. Si se consideran los espectros de dos especies “x” y “y” que están presentes en una mezcla, la absorbancia de la mezcla a las dos longitudes de onda λ’ y λ’’ (las longitudes de onda en las cuales cada especie tiene su absorbancia máxima) se puede expresar como:

[pic](2)

donde A’ y A’’ son las absorbancias de la mezcla a λ’ y λ’’ y ε’x, ε’’x,ε’y y ε’’y son las absortividades molar de “x” y “y” a las distintas longitudes de onda. Partiendo de este sistema de ecuaciones se pueden calcular las concentraciones de “x” y “y” (Cx y Cy) [1].

2. Rojo de Metilo:

Un indicador ácido-base es un ácido débil que tiene un color determinado en su forma ácida y otro en su forma básica. El cambio de color ocurre debido a que la pérdida de un protóncuando pasa de su forma ácida (HIn) a su forma básica (In-), modifica la estructura de la molécula de manera tal que esta absorbe la luz de manera diferente que cuando tiene el protón. El equilibrio de transferencia viene dado por:

[pic] (3)

[pic] (4)

Al tomar el logaritmo natural de esta expresión se obtiene una expresión de la ecuación de Henderson – Hasselbalch: [2]

[pic] (5)donde el pKa es la constante de disociación ácida. De esta expresión se obtiene que el pKa es:

[pic](6)

El Rojo de Metilo (o-carbixibencenoazodimetilamina) es una especie que tiene dos sistemas bencénicos (aromáticos) que son los cromóforos [3]. Esta especie es un indicador ácido-base cuyo rango de pH va desde 4,6 (rojo) a 6,0 (amarillo). El equilibrio de disociación es: [4]

[pic]...
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