Buffer Y Grado De Disociacion

Facultad de Farmacia y Bioquímica
Universidad de Buenos Aires

Química Analítica

Trabajo Práctico n° 4:

Buffer y grado de ionización

Objetivos
* Preparar un buffer a partir de las drogas disponibles en el laboratorio. Calcular, medir el pH y discutir los resultados.
* Obtener, analizar e interpretar las curvas de alfa en función de pH (o concentración de especies en función de pH) paraácidos o bases débiles mono o polifuncionales.

Curvas

Discusión
* ¿Se modifican los gráficos de ionización (α) o de concentración en función de pH al variar la concentración analítica? ¿Por qué?
Los gráficos de grado de ionización y de concentración en función de pH son proporcionales. Presentan igual comportamiento y no se producen cambios en ellos al modificar la concentración analítica.Esto ocurre debido a que están graficados en función del pH…
* ¿A cuánto equivale la suma de todos los valores de α y la suma de las concentraciones de todas las especies para cada valor de pH?
El grado de ionización se representa como una FRACCIÓN MOLAR. Por tratarse de eso, la suma de las alfas (fracciones molares) dará como resultado 1. En cambio, la sumatoria de las concentraciones de lasespecies presentes resultará igual a la concentración analítica inicial (en este caso, 0,04M).
* ¿Cómo sería el gráfico de α y de concentraciones en función de pOH?
Los gráficos se verían con las mismas dimensiones con la diferencia de que sería como ver las curvas de derecha a izquierda, empezando a ionizarse primero el Oxalato (C2O42-), luego el Oxalato Ácido (C2O4H-) y por último el ÁcidoOxálico (H2C2O4).

* Cuando pH = 0 (o pOH = 0 si se trata de una base débil), ¿α0 toma un valor significativamente diferente de 1? ¿Por qué? Responda también para los ácidos oxálico y tartárico.
Generalmente, frente a un pH = 0 (en el caso de un ácido débil) o pOH = 0 (en el caso de una base débil), alfa no toma valores distintos de 1 ya que en ese momento comienza a producirse la primera ionizacióndada por la Ka1 (en el caso del pH) y no ocurre la formación de otra especie hasta un pH (o pOH) en donde la Ka2 sea la que haga posible la ionización.
En el caso del Ácido Oxálico, vemos que tanto la primera como la segunda curva correspondientes al Ácido propiamente dicho y al Oxalato monoácido respectivamente, no llegan a alcanzar el punto donde α=1. Esto ocurre porque la Ka del primerequilibrio es muy cercana al pH=0, entonces la primer especie ya se está disociando a ese pH y comienza a aparecer la segunda especie (están las dos presentes y es por eso que la curva no llega a α=1). Además, la Ka del segundo equilibrio está relativamente cercana a la del primero de manera que, al evaluar la segunda curva ya está comenzando a formarse la tercera especie.
En el caso del Ácido Tartárico,ocurre lo mismo con la diferencia de que la primer Ka no es tan cercana al pH=0, de manera que a ese pH existe predominancia de la primer especie que todavía no está disociándose. Pero al comenzar a disociarse podemos apreciar que no solo está formándose la segunda especie sino también la tercera (aunque en menor proporción). Esto ocurre porque la Ka del primer equilibrio es muy cercana a la delsegundo (pKa1=3,03, pKa2=4,36) entonces, la segunda curva alcanza un grado de disociación mucho menor que el alcanzado por el Ácido Oxálico.
* ¿Entre qué valores de pH predomina cada una de las especies?
La predominancia de las especies está dada por los valores de pKa. Es decir:
* Entre pH=0,00 y pH=1,25, predomina el Ácido Oxálico (H2C2O4)
* Entre pH=1,25 y pH=4,26, predomina el Oxalatomonoácido (HC2O4-)
* Entre pH=4,26 y pH=14,00, predomina el Oxalato (C2O42-)

* Señalen la importancia de los puntos de cruce de las curvas de α de especies sucesivas (ej.: cruce de α0 y α1; cruce de α1 y α2;etc.).
¿Qué valores de pH y α corresponden a esos puntos de cruce? Si en alguna curva el valor de α fuera significativamente inferior a 0,5 expliquen la causa.
¿Cómo calcularían el...