Fisicoquímica

Universidad Autónoma de Baja California Sur
Área de Conocimiento Ciencias del Mar
Departamento de Biología Marina
Laboratorio de Fisicoquímica

Práctica 13. Soluciones amortiguadoras.
Efecto sobre la lluvia ácida.



INTRODUCCIÓN
En el estudio de la química, nos encontramos a diario con soluciones y disoluciones siendo el pH un factor indispensable para el estudio de la misma. En lasreacciones de laboratorio, en procesos industriales y muchos más de tipo biológico, es necesario mantener el potencial de hidrógeno (pH) estable, a pesar de que se agreguen ácidos o bases.
Las soluciones son comunes en la naturaleza y de suma importancia, en todos los procesos vitales, áreas científicas y diversos procesos, puesto que los fluidos corporales de todas formas de vida son soluciones.Las soluciones amortiguadoras son soluciones de ácidos, HA, o bases débiles con sales, NaA, de estos electrolitos, que tienen un ion común y poseen la propiedad de mantener el pH de las soluciones más o menos constantes a pesar de adiciones de cantidades pequeñas de ácidos o bases fuertes.
El equilibrio involucrado es el del ácido o la base débil, en donde la concentración del anión común A,proviene casi exclusivamente de la sal, NaA.




Ka es un valor constante y, se conoce el pH de la solución sacando logaritmo a la ecuación que esta igualada a [H] y queda así:

Cada vez que se adiciona cierto número de moles de ácido fuerte se observa un aumento de la [H+] y el equilibrio se rompe momentáneamente. El sistema trata de restablecer el equilibrio, tratando de disminuir la [H+]aumentada, para lo cual se desplaza en el sentido inverso, aumentando la cantidad de ácido HA y disminuyendo los iones de A-, manteniendo el pH más o menos constante. Si estas mismas moles de ácido fuerte se agregan al agua el pH cambiara bruscamente.
Las disoluciones amortiguadoras o tampón son muy importantes en los sistemas químicos y biológicos. El pH en el cuerpo humano varía mucho de unfluido a otro; por ejemplo, el pH de la sangre es alrededor de 7.4, en tanto que el jugo gástrico humano es alrededor de 1.5.
En la mayor parte de los casos, estos valores de pH que son críticos para el funcionamiento adecuado de las enzimas y del balance de la presión osmótica, se mantienen gracias a las disoluciones.
Una disolución amortiguadora debe contener una concentración relativamente grandede ácido para reaccionar con lo iones OH- que se añadan; también debe contener una concentración semejante de base para que reaccione con la cantidad de iones H+ que se añadan. Además, los componentes ácidos y básicos del amortiguador no deben consumirse el uno al otro en una reacción de neutralización.
Estos requerimientos se satisfacen con un par ácido-base conjugado, por ejemplo, un ácidodébil y su base conjugada (suministrada por una sal) o una base débil y su ácido conjugado (suministrada por una sal).

OBJETIVO DE APRENDIZAJE
Representar experimentalmente la producción de lluvia ácida y observar la acción de una solución amortiguadora sobre ésta.
MATERIAL Y METODOS
A. Preparación de las celdas (éstas figurarán ser lagos).
Se utilizaron dos microplacas (A y B) de 12 celdas concuatro filas correspondientes cada una y cuatro filas, las cuales se etiquetaron del 1 al 4. La microplaca A siendo la testigo, se prosiguió a colocar en un vaso de precipitado de 150 ml; 100 ml de agua destilada y adicionar 2 ml de indicador universal, se mezcló bien y se llenaron 3 celdas de la fila 1 en la microplaca A y B con esta solución y se dividió el contenido sobrante en dos partes (endos vasos precipitado, 1 y 2).
B. obtención de vapores de amoniaco (NH3)
En un tubo de ensayo de 16x 150 mm se colocaron hidróxido de amonio concentrado y se inserta una jeringa de 10 ml dentro del tubo, llenando así toda la jeringa de la solución antes mencionada. Posteriormente, se agregó esa solución a un vaso precipitado de agua destilada más indicador (vaso 2) y con esta solución nueva,...