Práctica.

Laboratorio de Química 1

Facultad de Ciencias. UNAM

SESIÓN EXPERIMENTAL 8. E q u i l i b r i o Q u í m i c o y P o d e r R e g u l a d o r d e l p H . Objetivo

Estudiar los factores que afectan al equilibrio químico. Calcular y preparar una disolución amortiguadora aplicando la Ec. de Henderson – Hasselbalch. Familiarizarse con el uso del potenciómetro y con el poder regulador de lasdisoluciones amortiguadoras. Información Previa

Equilibrio químico, variables que afectan el equilibrio, ley de Le Chatelier, efecto del ión común, equilibrios ácido-base, equilibrios de solubilidad. Diferencia entre equilibrio estático y equilibrio dinámico. Diferencia entre equilibrio físico y equilibrio químico. Constante de equilibrio. Valores de constantes de acidez (Ka) de ácidos orgánicos.Antecedentes

En el hombre, el control del pH sanguíneo es importante porque sus cambios producen a su vez variaciones en el pH intracelular que pueden afectar profundamente el metabolismo. El organismo posee tres mecanismos o líneas de defensa para mantener el pH en valores compatibles con la vida: 1. Amortiguadores. 2. Regulación pulmonar de la pCO2. 3. Resorción y eliminación renal debicarbonato y la excreción de ácidos. Por ello, la sangre posee sistemas muy eficaces de regular el pH de tal forma que no varíe significativamente frente a una aparición masiva de ácidos o bases como consecuencia de desórdenes metabólicos. Estos sistemas denominados tampones, reguladores, amortiguadores o buffers, siempre están formados por la mezcla de un ácido débil y su base conjugada, que se puedenconvertir como consecuencia de la adición de H u OH variando sus proporciones relativas y sin un cambio significativo del pH. La relación fundamental entre las dos especies que constituyen un sistema regulador es la ecuación de Henderson-Hasselbalch:
+ -

pH = pKa + log [BASE CONJUGADA] / [ÁCIDO]

Entre los grupos débiles de ácidos y bases, los más comunes son los grupos amino y carboxilo.Los grupos fosfato están distribuidos muy ampliamente en constituyentes celulares tan diversos como azúcares fosfato, ácidos nucleicos, fosfolípidos y muchas enzimas. La ubicuidad de los fosfatos

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Prueba Piloto

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inorgánicos y fosfoésteres orgánicos hacen de ellos amortiguadores biológicos de pH muyimportantes. Los ácidos que tienen su pKa cercano al pH fisiológico (de pH alrededor de 7.0) resultan de interés particular dado que pueden estabilizar el pH de la célula. La elección de un amortiguador para estabilizar el pH de una disolución para un proceso bioquímico, debe hacerse con los siguientes criterios:   Escoger el amortiguador de modo que su pKa, a la temperatura de trabajo, esté muy próximoal pH al cual se va a trabajar. Si se espera que el pH va a descender durante el proceso bioquímico, escójase el amortiguador cuyo pKa sea algo menor que el pH inicial de trabajo; si el pH va a aumentar, el pKa debe ser algo mayor que el pH inicial.    Las sustancias que van a emplearse deber ser hidrosolubles y con un alto grado de pureza, a fin de evitar efectos o reacciones. En la elaboraciónde un amortiguador no deben usarse sustancias citotóxicas o que tengan acción inhibidora de enzimas. Deben ser sustancias químicas y enzimáticamente estables. Si las sustancias empleadas interactúan con cationes, aniones o tienen efectos salinos, éstos deben ser mínimos y bien conocidos. Si forman complejos con iones, éstos deben ser hidrosolubles.   No deben absorber luz en las regionesvisibles ni UV. Deben tener adecuada capacidad amortiguadora en el intervalo de pH requerido.

La composición real del amortiguador requerido se puede calcular aproximadamente usando la Ec. de Henderson - Hasselbach y la concentración de sus componentes elegidos para obtener una mezcla de capacidad de amortiguamiento eficiente como para ser capaz de mantener un pH constante durante el curso del...