Bioquimica Manual

Guía Laboratorios Bioquímica Celular

Profesores Autores: F. Rodriguez F, O. Fuentes P. Ocaranza E. Bustamante.

Ultima actualización: octubre 2006

Laboratorios Bioquímica Celular 2006

Laboratorio Nº1: Soluciones Amortiguadoras y Capacidad Amortiguadora
OBJETIVOS GENERALES: • • Conocer el funcionamiento y preparación de soluciones reguladoras. Determinar la capacidad reguladora de unasolución tampón.

INTRODUCCIÓN Una solución amortiguadora (Buffer o Tampón) es capaz de resistir cambios de pH cuando pequeñas cantidades de ácido o base son agregadas a la solución. Por ejemplo, cuando 0,01 moles de ácido fuerte y base fuerte son adicionados a agua destilada, el pH desciende a 2 con el ácido y aumenta a 12 con la base. Si la misma cantidad de ácido o base son adicionados a unasolución amortiguadora formada por ácido acético – acetato de sodio, el pH puede variar solamente en una fracción de unidad. La regulación del pH es importante en muchas reacciones químicas, como así también en el control de procesos metabólicos dentro de nuestro organismo. Así encontramos que la sangre de nuestro organismo se encuentra regulada a un pH de 7,4. Notables variaciones de dicho valorpueden causar enfermedades e incluso la muerte, debido a que afecta los procesos bioquímicos que ocurren en dicho fluido. Una solución amortiguadora requiere dos especies. Una es capaz de reaccionar exclusivamente con OH- y la otra con H3O+. Estas soluciones se forman por la combinación de un ácido débil y una sal derivada de éste (ácido acético/acetato de sodio) o por una base débil y una salderivada de ésta (amoniaco/cloruro de amonio). Debido a que las soluciones amortiguadoras presentan efecto de ión común, es posible aplicar la ecuación de Henderson – Hasselbalch con la finalidad de prepararlas:

pH = pKa + log

[base conjugada(sal)] [ácido débil]

La Capacidad Amortiguadora (β es una medida de la resistencia a los cambios de pH de una solución amortiguadora cuando un ácido ouna base son agregados a ésta. Este parámetro es expresado como los moles de ácido o base necesarios para cambiar el pH de un litro de una solución reguladora en una unidad. Mientras más grande el valor de β, mayor la resistencia de la solución amortiguadora a cambios de pH.
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β=

(cambio de pH )(volumen de buffer en L )

(moles de OH - o H3O+ adicionados)

En este laboratorio, la ecuación de Henderson – Hasselbalch será usada para determinar la cantidad del par base conjugada – ácido débil necesario para producir un una solución amortiguada a pHfisiológico.

Procedimiento Preparación de solución reguladora. 1. En base a los siguientes equilibrios ácido-base determine que sistema ácido débil – base conjugada consideraría para preparar una solución amortiguadora que presente un pH aproximado de 7,40.

H 3PO 4 (ac) ⇔ H + (ac) + H 2 PO 4 - (ac) K a1 = 7,5 x10 − 3 ; pK a1 = 2,12 H 2 PO 4 - (ac) ⇔ H + (ac) + HPO 4 - 2 (ac) K a2 = 6,2x10 -8 ;pK a2 = 7,21 HPO 4 - (ac) ⇔ H + (ac) + PO 4 -3 (ac)
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K a3 = 4,8x10 -13 ; pK a3 = 12,32

2. Calcular la razón [base conjugada]/[ácido débil] empleando la ecuación de Henderson – Hasselbalch. Calcular la cantidad de base conjugada necesarios para preparar 250 mL de buffer, conociendo la concentración del ácido débil: Grupo I. 0,1 M de ácido débil. Grupo II. 0,5 M de ácido débil Grupo III....