Amortiguadores

UNIVERSIDAD INTERAMERICANA
Recinto de Bayamón
Departamento de Ciencias Naturales y Matemáticas

Bioquímica CHEM 4220
CAPACIDAD AMORTIGUADORAi
I. Introducción
Los procesos fisiológicos son sensitivos al pH del medio donde se lleven a cabo. Esto significa que un proceso fisiológico se lleva a cabo dentro de un rango específico de pH. Los procesos que se llevan a cabo en la sangre, porejemplo, ocurren entre un pH de 7.35 y 7.45. Fuera de estos valores de pH, los procesos fisiológicos en la sangre no ocurren. La sangre, por lo tanto, debe resistir cambios en pH al recibir secreciones ácidas o alcalinas de los diferentes órganos. Esto lo hace por medio de amortiguadores.
Una solución amortiguadora es una solución que resiste cambios en pH al añadírsele pequeñas cantidades deácidos o bases. Ésta se compone de un ácido débil y su base conjugada. Para un ácido débil, HA, la reacción de disociación del mismo se representa como
HA → H3+O + A-,
donde A- es la base conjugada del ácido débil. El que estén presentes ambos HA y A- le permite a una solución amortiguadora neutralizar cantidades pequeñas tanto de ácidos como de bases. Si se le añade base a la solución, HA laneutraliza; y si se la añade ácido, A- lo neutraliza. De esta manera, el pH de una solución amortiguadora se mantiene relativamente constante luego que se le añade pequeñas cantidades de ácidos o bases.
Para que una solución amortiguadora sea efectiva resistiendo cambios de pH, las concentraciones del ácido débil y la base conjugada deben encontrarse dentro de una proporción de 10 a 1. Esta proporciónasegura que haya suficiente ácido para reaccionar con una base que se añada y que haya suficiente base para reaccionar con un ácido que se añada. La efectividad mayor de una solución amortiguadora se logra cuando las cantidades del ácido débil y su base conjugada son iguales. Luego, para la reacción anterior, su expresión de equilibrio se expresa

Para el caso donde [HA] = [A], esta expresión sereduce a
Ka = [H3+O]
Los cálculos de pH también se pueden hacer con la ecuación de Henderson-Hasslebalch

la cual se deriva de la expresión de equilibrio usando la función p(x) = –log(x). Cuando [HA] = [A-], la Henderson-Hasslebalch ecuación de se reduce a
pKa = pH.
Esto significa que la efectividad de una solución amortiguadora es mayor cuando el pH de la solución es igual al pKa del ácido débil.
Lacapacidad amortiguadora es la efectividad que tiene una solución para resistir cambios en pH, pH. Mientras mayor es esta capacidad, menor serán los cambios que sufre la solución al añadírsele ácido o base. En este experimento, compararemos la capacidad amortiguadora de varias soluciones en base a pH donde pH será el cambio en el pH de una solución antes y después de añadirle ácido o base. Porejemplo: a) se mide el pH de una solución amortiguadora, solución #1, b) se separa la solución #1 en dos partes iguales, A y B, c) se añade ácido a la parte 1A y base a la parte 1B, d) se le mide el pH de ambas partes. Este procedimiento se repite para otras dos soluciones para luego comparar los promedios de pH:
.
II. Reactivos
25 mL 0.1 M HCl
50 mL 0.1 M NaOH
100 mL 0.1 M HC2O3H2
III.Materiales por grupo
Sensor de pH
Probeta 25 mL
2 vasos de precipitado de 50 mL
3 vasos de precipitado de 100 mL
2 vaso de precipitado de 250 mL
IV. Procedimiento
A. Preparación de soluciones:
1. Prepare en vasos de precipitados las soluciones de acuerdo con la Tabla 1.
Tabla 1. Soluciones amortiguadoras
# de solución
HC2H3O2 (mL)
NaOH (mL)
H2O (mL)
1
20.0
0.0
20.0
2
20.0
10.0
10.0
3
20.0
15.0
5.0B. Preparación del equipo
a. Conexiones
1. Verifique que la interfase esté conectada a la computadora.
2. Conecte el cable eléctrico a la toma de electricidad y al receptáculo en la parte de atrás de la interfase.
3. Prenda le interfase con el botón de “Power” en la parte de atrás de la interfase.
4. Conecte el sensor en el puerto A en parte de al frente de la interfase.
b. Software
1. En la...