Universidad Autónoma de Chiriquì
Facultad de Ciencias Naturales y Exactas
Escuela de Farmacia
Preinformes Nº1
Tema:
Preparación de soluciones amortiguadoras
Materia:
Lab. De Bioquímica
Facilitador:
William de Gracia
Elaborado por:
Milagros Espinoza 4-757-786
Fecha de entrega:
18/8/2011
EXPERIMENTO Nº1
PREPARACIÒN DE SOLUCIONES AMORTIGUADORAS
OBJETIVOS
1. Preparar experimentalmente diferentes soluciones amortiguadoras.
2. Determinar el pH de las soluciones anteriormente preparadas.
3. Establecer la relación entre el pH y un amortiguador.
INTRODUCCIÒN
Solución amortiguadora es aquella que se opone los cambios de pH cuando se agrega ácido o álcali. Tales soluciones se utilizan en muchos experimentos bioquímicos en los cuales se necesita controlar exactamente el pH.
De la ecuación de Henderson-Hasselbalch, se puede deducir que el pH de una solución amortiguadora depende de dos factores uno es el de pKa y el otro es la proporción de sal a ácido. Esta proporción se considera igual a las cantidades de sal y ácido mezcladas en el intervalo de pH entre 4 y 10, donde la concentración de hidrogeniones e hidroxilos del medio acuoso es muy baja y se puede ignorar.
PH = pKa + log 10 [sal] / [ácido]
Tomemos por ejemplo los amortiguadores de acetato que están compuestos por una mezcla de ácido acético y acetato de sodio:
CH3COOH ↔ CH3COO- + H+
CH3COONa → CH3COO- + Na+
Puesto que el ácido acético está tan solo débilmente disociado, la concentración de ácido será casi la misma que se agregó a la mezcla; en la misma forma la concentración de iones acetato puede ser considerada como igual a la concentración de acetato de sodio añadido a la mezcla, ya que la sal estará completamente disociada. La máxima capacidad amortiguadora de la solución se cumple cuando la concentración de la sal es igual a la concentración del ácido, en este punto pH = pKa. Si el pKa del ácido acético es 4.8, en la práctica las soluciones amortiguadoras se usan en el intérvalo de pH entre 3.8 y 5.8, es decir 1 unidad alrededor del pKa. Esto se cumple generalmente para todas las soluciones amortiguadoras.
Algunas de las soluciones amortiguadoras que se usan más frecuentemente en el laboratorio se muestran en la Tabla 1. Como se dijo anteriormente, el intervalo útil para la mayoría de los amortiguadores es de una unidad de pH por encima o por debajo del valor de pKa.
El amortiguador que se escoja en un momento dado debe seleccionarse con cuidado, ya que los resultados experimentales pueden deberse a efectos específicos de los iones utilizados y no al pH. Algunos amortiguadores que producen reacciones desfavorables son: boratos, citratos, fosfatos y tris.
Tabla 1: Amortiguadores usados en investigaciones biológicas.
| Ácido o base | Pka | pKa | pKa |
| Ácido fosfórico | 2.1 | 7.2 | 12.3 |
| Ácido cítrico | 3.1 | 4.8 | 5.4 |
| Ácido carbónico | 6.4 | 10.3 | - |
| Glicil glicina | 3.1 | 8.1 | - |
| Ácido Acético | 4.8 | - | - |
| Tris | 8.3 | - | - |
| Hepes | 7.6 | - | - |
| | | | |
MATERIALES Y REACTIVOS
a) Volumétricos 100 mL, vasos químicos, balanza, potenciómetro, buretas, probetas, papel parafilm, espátulas.
b) Fosfato monobásico de potasio KH2PO4 0.2 M , ácido cítrico, citrato trisódico, Fosfato dibásico de sodio, hidróxido de sodio y HCl.
Hidróxido de sodio NaOH 0.2 M.
TOXICIDAD DE LOS REACTIVOS
FOSFATO MONOBÀSICO DE POTASIO
IDENTIFICACIÓN DE LOS RIESGOS Y EFECTOS POR EXPOSICIÓN | |
| EFECTO POR: | DETALLE |
| INHALACIÓN | Peligroso en caso de inhalación. Puede causar irritación del tracto respiratorio, tos y asfixia. |
| INGESTIÓN | Peligroso en caso de ingestión. La ingestión de grandes cantidades puede causar nausea, vómito, cólicos, diarrea. También pueden presentarse síntomas de envenenamiento por potasio, los cuales pueden incluir ritmo cardiaco lento, colapso vascular periférico con caída de presión arterial, arritmia cardiaca, bloqueo cardíaco, respiración acelerada, debilidad muscular, pesadez en las piernas. |
| CONTACTO CON LOS OJOS | Peligroso en caso de contacto con los ojos (irritante) |
| CONTACTO CON LA PIEL | Peligroso en caso de contacto con la piel (Irritante) |
| CARCINOGENICIDAD | No hay datos disponibles. |
| MUTAGENICIDAD | No hay datos disponibles. |
| TERATOGENICIDAD | No hay datos disponibles. |
| NEUROTOXICIDAD | No hay datos disponibles. |
| SISTEMA REPRODUCTOR | No hay datos disponibles. |
| OTROS | No se conoce que la exposición repetida o prolongada agrave alguna condición médica. |
| ÓRGANOS | Ojos, piel, aparato respiratorio, aparato digestivo. |
ÀCIDO CÌTRICO
USO: Usado ampliamente como aditivo en muchos productos alimenticios (bebidas
gaseosas, productos lácteos procesados, bebidas de frutas, compotas,
mermeladas, gelatinas, conservas y jaleas de frutas). También en brillametales
y preparaciones farmacéuticas; en limpieza; en detergentes líquidos; en
galvanoplastia; en fabricación de resinas alquídicas y plásticos.
EFECTOS PARA LA SALUD:
Inhalación: Irritación del tracto respiratorio, tos, estornudos y dificultad respiratoria
Ingestión: Irritación de la boca y tracto digestivo. Más de 10 gramos pueden causar dolor
de estómago y vómito
Piel: Irritación
Ojos: Irritación y destrucción de los tejidos. Se puede producir daño severo de la
córnea resultando en pérdida de la visión
Efectos Crónicos: El contacto continuo y prolongado puede producir dermatitis. Por ingestión
crónica o de grandes dosis produce erosión dental e irritación del sistema
digestivo. El ácido cítrico no se acumula en el cuerpo.
CITRATO TRISODICO
PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS
Aspecto: Solido blanco
Olor: Inodoro.
pH: 7,5-9
Punto de fusión: 150ºC
Densidad (20/4): 1,98 gr/cc
Solubilidad: 720 gr/l en agua a 20ºC.
Aspecto: Solido blanco
Olor: Inodoro.
pH: 7,5-9
Punto de fusión: 150ºC
Densidad (20/4): 1,98 gr/cc
Solubilidad: 720 gr/l en agua a 20ºC.
Por contacto ocular: irritaciones leves.
Por ingestión: Riesgo de: vómitos, trastornos del equilibrio electrolítico. Quemaduras en esófago y estómago.
Por ingestión: Riesgo de: vómitos, trastornos del equilibrio electrolítico. Quemaduras en esófago y estómago.
HIDRÒXIDO DE SODIO
GENERALIDADES:
El hidróxido de sodio es un sólido blanco e industrialmente se utiliza como disolución al 50 % por su facilidad de manejo. Es soluble en agua, desprendiéndose calor. Absorbe humedad y dióxido de carbono del aire y es corrosivo de metales y tejidos.
Es usado en síntesis, en el tratamiento de celulosa para hacer rayón y celofán, en la elaboración de plásticos, jabones y otros productos de limpieza, entre otros usos.
Se obtiene, principalmente por electrólisis de cloruro de sodio, por reacción de hidróxido de calcio y carbonato de sodio y al tratar sodio metálico con vapor de agua a bajas temperaturas.
Riesgos de fuego o explosión:
Este compuesto no es inflamable sin embargo, puede provocar fuego si se encuentra en contacto con materiales combustibles. Por otra parte, se generan gases inflamables al ponerse en contacto con algunos metales. Es soluble en agua generando calor.
Riesgos a la salud:
El hidróxido de sodio es irritante y corrosivo de los tejidos. Los casos más comunes de accidente son por contacto con la piel y ojos, así como inhalación de neblinas o polvo.
Inhalación: La inhalación de polvo o neblina causa irritación y daño del tracto respiratorio. En caso de exposición a concentraciones altas, se presenta ulceración nasal.
A una concentración de 0.005-0.7 mg/m3, se ha informado de quemaduras en la nariz y tracto. En estudios con animales, se han reportado daños graves en el tracto respiratorio, después de una exposición crónica.
ÀCIDO CLORHÌDRICO
RIESGOS:
Riesgos de fuego y explosión:
No es inflamable. Se produce gas inflamable cuando se encuentra en contacto con metales. Se generan vapores tóxicos e irritantes de cloruro de hidrógeno cuando se calienta.
Riesgos a la salud:
El ácido clorhídrico y concentraciones altas de gas, son altamente corrosivos a la piel y membranas mucosas
Inhalación: En el caso de exposiciones agudas, los mayores efectos se limitan al tracto respiratorio superior. El gas causa dificultad para respirar, tos e inflamación y ulceración de nariz, tráquea y laringe. Exposiciones severas causan espasmo de la laringe y edema en los pulmones y cuerdas vocales. Una exposición prolongada y repetida puede causar decoloración y corrosión dental. En algunos casos, se han presentado problemas de gastritis y bronquitis crónica.
En humanos, la exposición a una concentración de 50 a 100 ppm por una hora fue muy poco tolerada; de 35 ppm por un momento, causó irritación de la tráquea y de 10 ppm fue tolerada. Por otra parte, estudios con animales han demostrado que una exposición a concentraciones altas del gas provoca daños en los vasos sanguíneos, colapso de los pulmones y lesiones en hígado y otros órganos. Las exposiciones constantes a bajas concentraciones del gas no tienen efectos inmediatos y no producen cambios morfológicos.
Contacto con ojos: Este ácido es un irritante severo de los ojos y su contacto con ellos puede causar quemaduras, reducir la visión o, incluso, la pérdida total de ésta.
Contacto con la piel: En forma de vapor o disoluciones concentradas causa quemaduras serias, dermatitis y fotosensibilización. Las quemaduras pueden dejar cicatrices, que incluso pueden desfigurar las regiones que han sido dañadas.
Ingestión: Produce corrosión de las membranas mucosas de la boca, esófago y estómago. Los síntomas que se presentan son: disfagia, náuseas, vómito, sed intensa y diarrea. Puede presentarse, incluso, colapso respiratorio y muerte por necrosis del esófago y estómago.
PROCEDIMIENTO
1. Amortiguador de Ácido cítrico/ Citrato de sodio 0.05 M
En un frasco volumétrico de 100 mL coloque x mL de Ácido cítrico 0.05 M y complete hasta la marca con Citrato de trisódico 0.05 M .
| X mL | 91 | 86 | 80 | 75 | 70 | 65 | 60 | 55 | 50 | 44 | 39 |
| pH | 3.0 | 3.2 | 3.4 | 3.6 | 3.8 | 4.0 | 4.2 | 4.4 | 4.6 | 4.8 | 5.0 |
| X mL | 34 | 29 | 24 | 19 | 14 | | | | | | |
| PH | 5.2 | 5.4 | 5.6 | 5.8 | 6.0 | | | | | | |
2. Amortiguador de Fosfato dibásico de sodio 0.2 M Na2HPO4
En un frasco volumétrico de 100 mL coloque x mL de Ácido clorhídrico 0.2 M a 50 mL de Fosfato dibásico de sodio y afore con agua hasta la marca.
| X mL | 3.5 | 5.8 | 9.1 | 13 | 18 | 24 | 30 | 35 | 40 | 43 | 45 |
| pH | 5.8 | 6.0 | 6.2 | 6.4 | 6.6 | 6.8 | 7.0 | 7.2 | 7.14 | 7.6 | 7.8 |
3 Amortiguador de Fosfato monobásico de potasio 0.2 M KH2 PO4
En un frasco volumétrico de 100 mL coloque x mL de Hidróxido de sodio 0.2 M a 50 mL de fosfato monobásico de potasio y diluya hasta 100 mL.
| X mL | 3.5 | 5.8 | 9.1 | 13 | 18 | 24 | 30 | 35 | 40 | 43 | 45 |
| pH | 5.8 | 6.0 | 6.2 | 6.4 | 6.6 | 6.8 | 7.0 | 7.2 | 7.4 | 7.6 | 7.8 |
4. Capacidad amortiguadora de las soluciones:
v Prepare 8 tubos de ensayo. En los tubos 1 y 2 coloque 5 mL de agua destilada.
v 5 ml de la solución amortiguadora preparada en (1) en los tubos 3 y 4.
v 5 mL de la solución amortiguadora preparada en (2) en los tubos 5 y 6.
v 5 mL de la solución amortiguadora preparada en (3) en los tubos 7 y 8.
v En todos los tubos añada tres gotas de indicador universal.
v En los tubos impares añada 0,5 de HCI 0.1 M y en los tubos pares añada 0.5 mL de NaOH 0.1 M .
v Agite los tubos y anote sus observaciones.
