Soluciones reguladoras

SOLUCIONES REGULADORAS

RESUMEN
En esta práctica se prepararon 4 soluciones en tubos de ensayo con concentraciones diferentes. Se analizó el pH de cada una de ellas y se agregó varias gotas de ácido fuerte (HCl) y base fuerte (NaOH), observando los cambios de pH; al mismo tiempo, que aumentaba la concentración.

INTRODUCCIÓN
Las soluciones amortiguadoras son aquellas cuya concentración dehidrogeniones varían muy poco al añadirles ácidos o bases fuertes. El objeto de su empleo, tanto en técnicas de laboratorio como en la finalidad funcional del plasma, es precisamente impedir o amortiguar las variaciones de pH y, por eso, suele decirse que sirven para mantener constante el pH. Los más sencillos están formados por mezclas binarias de un ácido débil y una sal del mismo ácido conbase fuerte, por ejemplo, una mezcla de ácido acético y acetato de sodio.
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 cuerpo se encuentra regulada a un pH de 7,4. Notables variaciones de dicho valor pueden causar enfermedades e incluso la muerte, debido aque afecta los procesos bioquímicos que ocurren en dicho fluido.
Ecuación de Henderson-Hasselbach
Ésta ecuación permite calcular el pH de una mezcla amortiguadora conociendo su composición. En su deducción, para un amortiguador compuesto de un ácido débil y una sal de su base conjugada, se considera que la concentración de ácido libre es aproximadamente igual a la del ácido total, y laconcentración del ión base conjugada coincide con la concentración de la sal. Con ello, la ecuación de Henderson-Hasselbach, expresa el pH que se calcula sumando el pKa del ácido, el logaritmo de la relación concentración de sal con la concentración de ácido, es decir:

De acuerdo a lo anterior, se puede definir el pKa de un ácido débil como el pH del sistema amortiguador que resultaría al añadirle unacantidad equimolar de una sal fuerte del mismo ácido, o bien el pH alcanzado después de neutralizar con base fuerte, exactamente la mitad de ácido.

OBJETIVO GENERAL
Analizar el efecto de la solución amortiguadora y apreciar el producto de la concentración en varias soluciones amortiguadoras.

MATERIALES
12 tubos de ensayo
Pipeta de 10 ó 5 mL
Pipeta de 1 mL
Vaso de precipitado de 250 mLPeachimetro

REACTIVOS

KCl (Cloruro de potasio) 0.5M
KH2PO4 (fosfato de potasio monobásico)
0.01M y 0.1M Na2HPO4 (fosfato de sodio dibásico)
HCl 0.01N y 0.1N
NaOH 0.01N Y 0.1N

PARTE EXPERIMENTAL
a. En el laboratorio se prepararon soluciones en 4 tubos de ensayo. Las soluciones son las siguientes:
Tubo 1: Se tiene 5 mL de H2O. Seguidamente, se agregó 20 gotas de HCl 0.01N, luego 20gotas de NaOH 0.01N. Posteriormente, 20 gotas de HCl 0.1N y, se agregó 20 gotas de NaOH 0.1N (en cada adición se tomó el pH).
Tubo 2: Se tiene 5 mL de KCl 0.5M. Luego, 20 gotas de HCl 0.01N, después 20 gotas de NaOH 0.01N. Seguidamente, 20 gotas de HCl 0.1 N, luego 20 gotas de NaOH 0.1N (se tomó el pH a cada una).
Tubo 3: Se tiene una solución de 2 mL de KH2PO4 0.01M + 3 mL Na2HPO40.01M.Seguidamen- te, se agregó 20 gotas de HCl 0.01N, luego 20 gotas de NaOH 0.01N. Posteriormente, 20 gotas de HCl 0.1N y, se agregó 20 gotas de NaOH 0.1N (en cada adición se tomó el pH).
Tubo 4: Se tiene una solución de 2 mL de KH2PO4 0.1M + 3 mL de Na2HPO4 0.1M. Luego, 20 gotas de HCl 0.01N, después 20 gotas de NaOH 0.01N. Seguidamente, 20 gotas de HCl 0.1 N, luego 20 gotas de NaOH 0.1N (se tomó el pH acada una).
b. A medida que se agregó las gotas del ácido o base se analizó el pH y la variación del mismo entre las diferentes concentraciones.

Resultados
Tubo # | Soluciones | pH | pH + 10 gotas HCl 0.01 N | pH + 10 gotas HCl 0.1N | pH + 10 gotas HCl 0.1N | pH + 10 gotas de NaOH 0.1N |
1 | 5 mL de H20 | 7.88 | 3.16 | 10.64 | 2.68 | 12.25 |
2 | 5 mL de KCl 0.5M | 5.20 | 3.54 | 10.34 |...