El pk de un indicador

PRÁCTICA No 9. El pK de un indicador.

Laboratório de Análisis Instrumental (Química Analítica III) Edificio L1, 2do. Piso.
Campus Universitario, UAZ Siglo XXI Km 6,
Carretera a Zacatecas-Guadalajara S/N, Ejido “La Escondida” C.P. 98160, Zacatecas, Zac.
23 de marzo de 2010-26 de marzo de 2010

RESUMEN
Se realizaron lecturas de absorbancia, para la obtención de los espectros de absorcióndel indicador a diferentes soluciones con pH diferentes que varían de acido(pH=1), básico (pH=13) y una con un pH cercano al neutro (pH=6.9), este se elaboró con soluciones de fosfatos, las lecturas de absorbancia se realizaron desde 365 nm a 605nm, a intervalos de 20 en 20 nm, una vez hecho esto se seleccionan las dos longitudes de onda donde la diferencia de absorbancia de la especie acida y dela básica tengan la mayor diferencia, una del lado derecho y otra al izquierda del punto isosbestico, una vez determinado esto se procedió al calculo de diferentes soluciones a las dos longuitudes de onda seleccionada, con esto se continua con el calculo del pK del indicador azul de bromotimol, realizando una grafica de pH contra absorbancia y el punto donde se intersectan estas corresponde a pKdel indicador.

PALABRAS CLAVE
Indicador, pk, solución Buffer, espectro de absorción, punto isosbéstico.

INTRODUCCIÓN.
En general se puede considerar que los indicadores ácido-base son compuestos que a pH bajos presentan una forma ácida de distinto color que la forma básica presente en disoluciones de pH alto. El cambio de estructura, que implica el cambio de color, tiene lugar en unintervalo de pH pequeño (1-2 unidades de pH alrededor del pK del indicador); en este intervalo de pH se encuentran presentes simultáneamente las dos formas del indicador, la forma ácida y la básica.
El equilibrio de ionización de un indicador se puede representar mediante la ecuación:
HIn + H2O  In- + H3O+ (1)
en la que HIn representa la molécula de indicador en su formaácida e In- la molécula de indicador en su forma básica. La constante de ionización correspondiente al equilibrio (1) vendrá expresada de forma aproximada por:
K = [H3O+] In-] / [HIn] (2)
Se supone que las disoluciones son lo suficientemente diluidas como para que todos los coeficientes de actividad implicados sean muy próximos a la unidad. En estas condiciones es aplicable la ecuación deHenderson-Hasselbalch para la disolución de este indicador en agua:
pH = pK + log [In-] / [HIn] (3)
por lo que si se dispone del valor de la relación [In-] / [HIn] para un pH determinado, se podrá conocer el valor del pK del indicador.
En la determinación del pK del naranja de metilo, el método seguido para el cálculo del cociente de concentraciones consiste en el registro del espectroelectrónico de absorción de una serie de disoluciones como son:
a) Una disolución que contenga, exclusivamente, el indicador en su forma ácida (roja), HIn, es decir, una disolución de pH bajo, ~1.
b) Una disolución que contenga, exclusivamente, el indicador en su forma básica (amarilla), In-, es decir, una disolución de pH alto, ~13.
c) Disoluciones que contengan al indicador en ambas formassimultáneamente, lo que se consigue con disoluciones amortiguadoras cuyos pHs estén en el intervalo en el que se produce el cambio de color del indicador, ~3,7.
Se denomina punto isobéstico a la longitud de onda, a la cual la absorbancia de una disolución, en la que hay dos especies en equilibrio no depende del desplazamiento mismo, para un indicador acido débil, las especies que resultan de ladisociación tienen la misma absorbancia en el punto isobéstico.

OBJETIVO
Determinar el pK de un indicador acido –base, con el uso de la ley de Beer y la espectrofotometría.

MATERIAL Y MÉTODOS
Se dispuso de 4 celdas de un polímero especial que no absorbe en la región de la radiación utilizada, un vaso de precipitado de 150 ml, un espectrofotómetro JENWAY 6305, una pizeta y un trozo de papel...