INFORME DE LABORATORIO N-1: pH y AMORTIGUADORES

REACCIÓN DE SOLUCIONES AMORTIGUADORAS

OBJETIVO GENERAL
* Analizar las propiedades de las soluciones acidas y basicas

OBJETIVOS ESPECÍFICOS
* Medir el pH de diferentes sustancias
* Evaluar la capacidad amortiguadora de liquidos biológicos
* Determinar los valores de pK de un acido poliprotico


MATERIALES Y EQUIPO
* Bureta
* Matraz erlenmeyer 250 ml
* Probeta 100 ml
* Pipetas de 1.5 y 10 ml
* Vasos de precipitados de 100 y 250 ml
* Tubos de ensayo 13 x 100
* Soporte
* Pinzas para bureta
* Gradilla
* Potenciómetro
* Tiras reactivas para medir pH
* Agitador magnético
* Pipetores

SOLUCIONES Y REACTIVOS
* H3PO4 0.1 M
* NaOH 0.1M
* NaOH 0.01M
* NaHCO3 pH 7.4
* HCl 0.01 N (3.8%)
* Reactivo de Yamada
* Saliva
* Orina
* Sudor
* Leche
* Refresco oscuro
* Refresco claro
* Jugo de naranja

* Yogurt
* agua

RESULTADOS

Experimento N-1

Medición del pH con tiras reactivas

SOLUCIÓN | pH OBTENIDO |
Saliva | 8 |
Orina | 7 |
Sudor | 6 |
Leche | 7 |
Refresco oscuro | 6 |
Refresco claro | 6 |
Jugo de naranja | 5 |
Yogurt | 6 |
Solución de jabón | 6 |
Solución soda caustica | 12 |
Agua | 7 |

De cada una de las soluciones se obtiene un pH del cual se puede determinar que el agua, la orina y la leche mantiene su pH neutro. Otras soluciones como el sudor, el refresco claro y oscuro, jugo, yogurt y la solución de jabón, son acidos débiles, mientras, lasaliva es una base débil. La soda caústica (NaOH) la cual se mezcla con todas las soluciones en el experimento 2 es una base fuerte con un pH 12.

Experimento N-2
Sistemas Amortiguadores

TUBOS | MUESTRA(2.5 ml) | pHINICIAL | NaOH0.01N | HCL0.01N | pHFINAL |
1 | Orina | 7 | 0.5ml | ---------- | 7 |
2 | Orina | 7 | ---------- | 0.5ml | 8 |
3 | Suero 0.5ml | ----------
4 | Suero | 0.5ml
5 | NaHCO30.1N pH 7.0 | 9 | 0.5ml | ---------- | 10 |
6 | NaHCO30.1N pH 7.0 | 9 | ---------- | 0.5ml | 8 |
7 | Agua destilada | 7 | 0.5ml | ---------- | 7 |
8 | Agua destilada | 7 | ---------- | 0.5ml | 6 |

Al tener un pH inicial de cada una de las soluciones se procedió a mezclar 2.5ml c/u con 0.5ml de hidróxido de sodio NaOH 0.01N y 0.5ml de acido clorhídrico HCl 0.01N (acido fuerte), independientemente; al medir nuevamente el pH de la solución resultante, se observa que éste no tiene un cambio brusco.

Experimento N-3

Capacidad Antiacida

TUBOS | MUESTRA(2.5 ml) | pHINICIAL | NaOH1N | HCl1N | pH FINAL |
1 | Melox (1:5) | 8 | 0.5ml | ---------- | 8 |
2 | Melox (1:5) | 8 | ---------- | 0.5ml | 7 |
3 | Peptobismol (1:5) | 9 | 0.5ml | ---------- | 10 |
4 | Peptobismol (1:5) | 9 0.5ml | 9 |
5 | AguaDestilada | 7 | 0.5ml | ---------- | 14 |
6 | Agua Destilada | 7 | ---------- | 0.5ml | 6 |

Se prueba la capacidad antiacida de dos farmacos que disminuyen la acidez estomacal como lo son el Melox y el Peptobismol con una muestra de 2.5ml mezclada con 0.5ml de NaOH 1N y HCl 1N, por aparte. Se puedeestablecer que el pH final de las soluciones tampoco varia una cantidad significativa y funciona como amortiguador ante una base y un acido fuertes.

Experimento N-4
Curva de titulación del acido fosfórico (H3PO4)

H3PO4 pH=1.84
NaOH pH=12

Adición acido fosfórico (H3PO4) | pH consecuente |
3 ml adicionales | 1.97 |
3 ml adicionales | 2.09 |
3 ml adicionales | 2.21 |
3 ml adicionales | 2.37 |
3 ml adicionales | 2.50 |
3 ml adicionales | 2.66 |
3 ml adicionales | 2.84 |
3 ml adicionales | 3.09 |
3 ml adicionales | 3.65 |
3 ml adicionales | 5.85 |
3 ml adicionales | 6.36 |
3 ml adicionales | 6.65 |
3 ml adicionales | 6.85 |
3 ml adicionales | 7.05 |
3 ml adicionales | 7.22 |
3 ml adicionales | 7.41 |
3 ml adicionales | 7.64 |
3 ml adicionales | 7.93 |
3 ml adicionales | 8.44 |
3 ml adicionales | 10.34 |
3 ml adicionales | 10.99 |
3 ml adicionales | 11.26 |
3 ml adicionales | 11.43 |
3 ml adicionales | 11.55 |
3 ml adicionales | 11.64 |

Se mezclan 25ml de esta solución junto con 3 gotas de reactivo de yamada que tiene un pH inicial de 1.84, es decir, un acido fuerte y un color rosado. A dicha solución se le agregan 3ml de NaOH 24 veces, y en cada intervalo se mide el pH para conocer la variación, efectivamente, cada vez que se le agrega a la solución 3ml de NaOH su pH aumenta hasta 11.64 al terminar el ejercicio, y en el procedimiento el color tuvo variaciones, mientras este era un acido fuerte mantuvo el color rosado, al aumentar su pH entre 5 y 8 este mantuvo un color transparente o amarillo traslucido,y al ser ya una base fuerte este regreso a su color inicial, incluso un poco mas oscuro.

pK3= 12.38
Curva de titulación H3PO4
pK2= 6.82
pK1= 2.15

ACTIVIDADES

1. Investigue el compuesto que contribuye al pH de las soluciones analizadas

SOLUCIÓN | COMPUESTO |
Saliva | Bicarbonato y fosforo |
Orina | Acido úrico |
Sudor | Dióxido de carbono, amoniaco |
Leche | Acido lactico |
Refresco oscuro | Anhídrido carbónico y acido fosfórico |
Refresco claro | Acido fosfórico |
Jugo | Acido cítrico |
Yogurt | Acido lactico |
Solución de jabón | Soda caustica, acidos grasos. |
Agua | Oxigeno e Hidrogeno |

2. De acuerdo con los resultados obtenidos del experimento N*2 explique en que consiste el sistema amortiguador de las siguientes muestras

ORINA: Los riñones controlan el equilibrio acido-basico excretando orina acida o basica. La excreción de orina acida reduce la cantidad de acido en el liquido extracelular, mientras que la excreción de una orina basica elimina bases de este liquido extracelular. Así los riñones regulan la concentración de H+ en el líquido extracelular mediante 3 mecanismos que son secreción de H, reabsorción de los bicarbonatos filtrados, Producción de nuevos bicarbonatos.

SUERO: El suero fisiológico es una disolución acuosa de sustancias compatibles con los organismos vivos debido a sus características definidas de osmoticidad, pH y fuerza iónica. Esta compuesto de agua, electrolitos y, a veces, distintas sustancias, como por ejemplo la glucosa, fuente de carbono y energía para el organismo, y ayudaa la regulación del pH de la sangre y ciertos órganos.

BICARBONATO DE SODIO: Debido a la capacidad del bicarbonato de sodio de liberar dióxido de carbono se usa junto con compuestos acidos, esto fue lo que sucedió al adicionar NaOH y HCl, el pH no tuvo cambio significativo lo cual quiere decir que este Sistema amortiguador es bastante eficiente al momento de actuar y controlar el cambio de pH.

ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS

1. INDICADORES DEL REACTIVO YAMADA

| INTERVALOS DE pH | COLOR |
AZUL DE TIMOL | 1.2 – 2.8 | Amarillo – AcidoAzul - Basico |
ROJO DE METILO | 4.2 – 6.3 | Rojo – AcidoAmarillo- Basico |
AZUL DE BROMOTIMOL | 6.0 – 7.6 | Amarillo – AcidoAzul – Basico |
FENOLFTALEÍNA | 8.3 – 10.0 | Incoloro – AcidoRojo - Basico |

2. UTILIDAD PRACTICA

| ANTIACIDO | AMORTIGUADOR | EFECTO SISTEMATICO |
BICARBONATO DE SODIO | X Dolor de cabeza-nauseas, cansancio. |
HIDRÓXIDO DE MAGNESIO | X Estreñimiento |
HIDRÓXIDO DE ALUMINIO | X Enfermedades neuro-degenerativas |
SALICILATO DE BISMUTO X | Nauseas, diarrea, indigestión. |

3. Diferencias Sistemas amortiguadores y antiacidos.

Los Sistemas amortiguadores son generalmente acido o bases débiles que reaccionan con acidos o bases fuertes. Estos sistemas amortiguadores ofrecen gran resistencia a modificar su pH, a pesar de que se les añada un acido o una base, por otro lado encontramos los antiacidos que generalmente son una base o medio alcalino que actúa contra la acidez del estomago, resumidamente el antiacido alcaliniza el estomago aumentando el pHANALISIS DE RESULTADOS

Las soluciones amortiguadoras, resisten cambios bruscos de pH, es por eso que la adicionarle HCl y NaOH, la variación de pH de la solución buffer es pequeña. Si esta solución no fuese reguladora al agregarle HCl (acido fuerte), el pH disminuiría en grandes proporciones, por el contrario al adicionarle NaOH (base fuerte) aumentaría, tal como se ve en la tabla del experimento 2, el pH de las soluciones amortiguadoras mezcladas mantiene su pH en una diferencia mínima en comparación con su pH inicial.

Algunos farmacos antiacidos como el Melox y Peptobismol al ser mezclados con acido clorhídrico e hidróxido de sodio, también mantienen su pH sin un cambio significativo, de lo que se puede deducir que de la misma forma actúan en el organismo contra la acidez estomacal.

El acido fosfórico H3PO4, siendo una acido fuerte presenta una modificación de pH a medida que se va agregando una base fuerte (NaOH), y donde se visualiza cambios de color al utilizar el reactivo de yamada; el H3PO4 es un acido triprótico, es decir que tiene tres protones que pueden disociarse, se determinan en la titulación, y se conoce el comportamiento del acido débil en la mezcla, claramente este comportamiento se observa en la grafica “curva de titulación H3PO4”, el pH esta en función de la base añadida, se presentan dos cambios bruscos, y se reconoce que en ese momento es cuando el reactivo indicador cambia de color.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Las soluciones amortiguadoras son acidos y bases débiles.

Una solución amortiguadora, tiene la capacidad deresistir los cambios de pH cuando se agregan pequeñas cantidades de acidos o base fuertes, es decir que su concentración de hidrogeniones no tiene una cambio grande.

Las soluciones amortiguadoras cumplen un papel importante en cualquier reacción biológica.

La fuerza de los acidos débiles se expresa mediante el pKa, el logaritmo negativo de la constante de disociación del acido. Los acidos fuertes tienen valores bajos de pKa y los acidos débiles tienen valores altos de pKa.

El acido fosfórico tiene tres grupos ionizables que se disocian

* H3PO4 + H2O H3O + H2PO4 -

* H2PO4 + H2O H3O + HPO4 -

* HPO4 + H2O H3O + PO4 -

El pH resulta ser equivocado si se toma mediante tiras reactivas, ya que estas a veces no dan un color preciso respecto a la gama proporcionada en el laboratorio.

Al llevar a cabo una practica de sistemas amortiguadores es de vital importancia tener en cuenta y observar detenidamente la concentración de las sustancia a usar puesto que si no se toman en cuenta el resultado de la practica podría ser toralmente errado.

BIBLIOGRAFIA

BAILEY, A. ' ACEITES Y GRASAS', Determinacion del índice de saponificación. Pg. 107 - 112.

DERMATOLOGIA VENEZOLANA, VOL.34, Nº 3, 1996 Dra. Ilse D'Santiago,Lic. María Estela Vivas de Marcano

GARRITZ, Andoni. “QUIMICA”. Pearson education. 1998. Pg. 709-710

MURRAY, R. GRANNER, D. “HARPER. BIOQUIMICA ILUSTRADA”. Manual Moderno. 16ª. Ed. 2004. Pg. 11-13

MURRAY, R. GRANNER, D. “HARPER. BIOQUIMICA ILUSTRADA”. Manual Moderno. 15ª. Ed. 2001. Pg. 17-28