Informe pka

Universidad de Carabobo Facultad Experimental de Ciencia y Tecnología Departamento de Química Unidad Académica de Química Analítica Laboratorio de Análisis Instrumental

Práctica N° 2 Determinación del pKa del Azul de Bromotimol por Colorimetría

Integrantes: Carlos Alvizu Marco Moncada Miguel Díaz Enero, 2012

Introducción. La constante de acidez de un compuesto es un parámetro que permiteconocer el grado de disociación que posee en un medio dónde sea soluble, a determinada temperatura y fuerza iónica. En el caso de los indicadores ácido-base esta constante se usa para la elección de un indicador idóneo que permita localizar el punto final de una valoración donde cambia el pH, ya sea empleando el análisis volumétrico clásico o el análisis colorimétrico. Los indicadores son sustanciascoloreadas en la región visible del espectro electromagnético. La espectroscopia permite relacionar su concentración con la absorbancia de una solución dónde se encuentren puros. Ya que las formas ácida y básica presentan diferentes máximos de absorción, podrá relacionarse la razón de sus concentraciones con la absorbancia de soluciones en las que se encuentren1: [ J ⁻] A− Aa = [ HJ ] Ab −A

(1)Dónde [HJ] y [J⁻] son las concentraciones molares en equilibrio de las especies ácida y básica, respectivamente. A, es la absorbancia medida, A a y Ab son las absorbancias de soluciones dónde la especie ácida y básica predominan en concentración, respectivamente. Para la presente ocasión se determinó el pKa del azul de bromotimol por el método colorimétrico. Durante la práctica se midió laabsorbancia a una determinada longitud de onda de siete soluciones en las que la proporción de concentración de las formas ácida y básica fuesen diferentes. La siguiente ecuación permitió relacionar linealmente el pKa del indicador con el pH del medio y su absorbancia1:

pKa= pH −log

(

A− Aa Ab −A

)

(2) 2

Tablas de Datos. Tabla 1. Datos recolectados para la preparación de Soluciones Madre. Soluto ABNaH2PO4 K2HPO4 -Leyenda: AB: Azul de Bomotimol NaH2PO4: Fosfato ácido de Sodio K2HPO4: Hidrógeno fosfato de Potasio eC: Error propagado para el cálculo de la concentración Masa (±0,0001)g Volumen (mL) 0.0265 1,2058 1,7076 25,00(±0,03) 50,00(±0,05) 50,00(±0,05) Concentración 0,11%m/V 0,1990mol/L 0,1957mol/L eC 0,04%m/V 0.0002mol/L 0,0002mol/L

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Tabla 2. Registro de los Volúmenes de Soluciónmadre empleados para la preparación de buffers de fosfatos y azul de bromotimol. Solución N° 1 2 3 4 5 6 7 Observaciones: -A la solución 7 se le agregaron cuatro gotas de hidróxido de sodio aproximadamente 3M. -Las soluciones presentaron coloración: el color varió entre azul, verde y amarillo en orden creciente de acidez, respectivamente. -Volumen de Solución: 50,00(±0,05)mL -Tolerancias de Pipetas:2,00mL: ±0,01mL 5,00mL: ±0,01mL 10,00mL: ±0,02mL Volumen AB (mL) 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 Volumen NaH2PO4 (mL) 5,00 5,00 10,00 5,00 1,00 1,00 0,00 Volumen K2HPO4 (mL) 0,00 1,00 5,00 10,00 5,00 10,00 5,00

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Tabla 3. Registro del pH y la absorbancia de las Soluciones Buffer. Solución N° 1 2 3 4 5 6 7 -Observaciones: -El equipo no pudo detectar el máximo de absorción de la solución 1. Losgráficos presentaron mucho ruido a longitudes de onda menores de 400nm. -El máximo de absorción de la especie básica fue a 546,84nm. -Las absorbancias se midieron a 546,84nm. -Temperatura: Durante las mediciones de pH se registró una temperatura de 27,3°C. -Blanco empleado: Agua Destilada. pH (±0,02) 4,51 6,00 6,45 7,10 7,54 8,00 11,96 A (±0,00001) 0,010922 0,177280 0,357870 0,852460 1,1588001,361600 1,736400

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Gráficos Experimentales. Gráfico 1. Absorbancia de las soluciones Buffer en función de la longitud de Onda para un barrido entre 300 y 700nm.

Gráfico 2. Curva de ajuste por mínimos cuadrados para el cálculo del pKa del Azul de Bromotimol.

log([In⁻]/[HIn]) vs pH Cálculo del pKa del Azul de Bromotimol
1,0000 0,5000 0,0000 -0,5000 -1,0000 -1,5000 5,50

log([In ⁻]/[HIn])

f(x)...