Trabajo practico numero 6: preparacion de soluciones buffers

Informe del Trabajo Práctico N° 6:
Preparación de Soluciones
Buffers


Resumen

Los objetivos de este trabajo practico eran principalmente el aprender a preparar soluciones amortiguadoras o buffers de determinado pH sabiendo elegir los pares conjugados que la componen, el poder determinar la capacidad reguladora de las soluciones y el aprender a utilizar el pHímetro.
Se partióde la consigna que debíamos armar 100 ml de una solución amortiguadora de un pH=7.5 y una concentración 0.1 M. Se eligieron así los pares conjugados a utilizar de una mesada en la que se encontraban distintos compuestos a partir de el valor pKa correcto (Aquel que se aproximaba al pH requerido). Se decidió por trabajar con el par H2PO4-/HPO42- al que se le midió el pH con un pHímetro. Luego searmó una dilución 1:10 a partir del buffer original, y finalmente se procedió a averiguar la capacidad amortiguadora de ambas utilizando NaOH 0.1 M como titulante.


Introducción

Las soluciones buffer, amortiguadoras o reguladoras de pH se encuentran naturalmente en muchos seres vivos (La sangre y la saliva son claros ejemplos de este tipo de solución, entre otras) y son muy necesariosen el ambito de la quimica, la biologia y otras ciencias en situaciones en las que se precisa mantener constante el medio con el que se esta trabajando. Las mismas se componen de dos compuestos, los llamados pares conjugados, que son un ácido débil y su base conjugada o, inversamente, una base débil y su ácido conjugado. Ambos compuestos se encuentran diluidos en agua y poseen la característica degenerar un equilibrio entre si, lo cual causa que la solución tienda a resistirse al cambio de pH. Para cada buffer formado existe una cantidad de moles de un ácido o una base que se necesitan para llevar el pH de 1 litro de la solucion a ± 1 unidad (El simbolo dependera de si se agregó una base o un ácido a la solución). A este valor se le llama “capacidad amortiguadora o reguladora” y nos indicala medida cuantitativa de la resistencia del buffer al cambio de pH.
Si bien existen varios metodos para medir el pH de una solucion, es decir, la concentracion de protones que la misma posee, el metodo que nos dispusimos a utilizar es el uso de un pHimetro. A pesar de que este equipo no es de los mas economicos, es el metodo mas aconsejable si se requiere de una gran precisión en lamedida de pH. No solo lo mencionado anteriormente es una de sus ventajas, sino que tambien, a diferencia del metodo colorimetrico (En el que se usan indicadores de pH), no se ve afectado por la coloración que pueda presentar la muestra.

Metodología empleada

Elementos necesarios para realizar la practica:

● 3 vasos de precipitado de 50 ml
● 2 matraces aforados de 100 ml● 1 pipeta aforada de 10 ml
● 1 bureta de 25 ml

Materiales:

● Agua destilada
● Hidroxido de sodio (NaOH)
● Fosfato monosodico hidratado (NaH2PO4 • H2O)
● Fosfato disódico (Na2HPO4)

Equipos:

● pHímetro
● Balanza analítica
● Agitador magnético

Experimento paso por paso:

i. Se anotaron lasconcentraciones molares, nombres y pesos moleculares de los compuestos disponibles en el laboratorio para realizar un buffer de pH = 7.5.
ii. Con los datos y con la ayuda de una tabla de valores de pKa de varios compuestos, se eligieron aquellos que utilizariamos en nuestra solucion reguladora. Como el pKa del par conjugado debia tener un valor cercano al 7.5 para que sirva de buffer, sedecidio trabajar con el par H2PO4-/HPO42-(pKa = 7.2)que se obtendria de la hidrolisis del NaH2PO4 y del Na2HPO4 (los iones Na+ no afectan al pH de la solucion, por lo que no se los tomó en cuenta).
iii. Se calculó la concentracion molar de ácido y de base que se precisaban para poder armar la solucion buffer 0.1 M por medio de la ecuación de Henderson-Hasselbalch:


[pic]...