Preparación de Soluciones Amortiguadoras

Objetivos:

• Preparar experimentalmente diferentes soluciones amortiguadoras. 
• Determinar el pH de las soluciones anteriormente preparadas.
• Establecer la relación entre el pH y un amortiguador.

Resumen:

Un sistema amortiguador es una solución que puede absorber grandes cantidades moderadas de ácidos o bases, sin un cambio significativo en su pH, es decir, es una disolución que contiene unas sustancias que inhiben los cambios de pH, o concentración de ion hidrógeno de la disolución. Dichas sustancias pueden contener un ácido débil y su sal, por ejemplo, ácido acético y acetato de sodio, o una base débil y una sal de esa base, por ejemplo, hidróxido de amonio y cloruro de amonio.

Marco Teórico:

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.

La ecuación de Henderson-Hasselbalch es una fórmula química que se utiliza para calcular el pH, de una solución buffer, o tampón, a partir del pK_a (la constante de disociación del ácido) y de las concentraciones de equilibrio del ácido o base, del ácido o la base conjugada.

 

donde:

• S es la sal o especie básica, y
• A es el ácido o especie ácida

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:

Volumétricos 100 mL, vasos químicos, balanza, potenciómetro, buretas, probetas, papel parafilm, espátulas.

Reactivos:

Fosfato monobásico de potasio KH2PO4 0.2 M: Es una sal soluble que se utiliza como fertilizante, un aditivo alimentario y un fungicida. Es una fuente de fosforo y potasio. Es también un agente tampón. Cuando se utiliza en las mezclas de fertilizantes con urea y fosfatos de amonio, que minimiza el escape de amoniaco al permanecer el pH en un nivel relativamente bajo.

Ácido cítrico: es un ácido orgánico tricarboxílico que está presente en la mayoría de las frutas, sobre todo en cítricos como el limón y la naranja. Su fórmula química es C₆H₈O₇.

Es un buen conservante y antioxidante natural que se añade industrialmente como aditivo en el envasado de muchos alimentos como las conservas de vegetales enlatadas.

En bioquímica aparece como un metabolito intermediario en el ciclo de los ácidos tricarboxílicos, proceso realizado por la mayoría de los seres vivos.

Citrato trisódico: El citrato trisódico tiene la fórmula química Na₃C₃H₅O (COO)₃, básicamente usado como aditivo alimentario para añadir sabor al agua carbonatada o como preservante.

Fosfato dibásico de sodio: El Fosfato Dibásico de Sodio es anhidro o contiene una, dos, siete o doce moléculas de agua de hidratación. Contiene no menos de 98,0 por ciento y no más de 100,5 por ciento de Na₂HPO₄, calculado sobre la sustancia seca.

Hidróxido de sodio NaOH 0.2 M: es un sólido blanco cristalino sin olor que absorbe humedad del aire (higroscópico). Es una sustancia manufacturada. Cuando se disuelve en agua o se neutraliza con un ácido libera una gran cantidad de calor que puede ser suficiente como para encender materiales combustibles. El hidróxido de sodio es muy corrosivo. Generalmente se usa en forma sólida o como una solución de 50%.

Ácido Clorhidrico: HCl. Es muy corrosivo y ácido. Se emplea comúnmente como reactivo químico y se trata de un ácido fuerte que se disocia completamente en disolución acuosa.

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.

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.

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.

4. Capacidad amortiguadora de las soluciones:


* Prepare 8 tubos de ensayo. En los tubos 1 y 2 coloque 5 mL de agua destilada.
* 5 ml de la solución amortiguadora preparada en (1) en los tubos 3 y 4.
* 5 mL de la solución amortiguadora preparada en (2) en los tubos 5 y 6.
* 5 mL de la solución  amortiguadora preparada en (3)  en los tubos 7 y 8.  
* En todos los tubos añada tres gotas de indicador universal.  
* 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.  
* Agite los tubos y anote sus observaciones.

A temperatura ambiente, el cloruro de hidrógeno es un gas ligeramente amarillo, corrosivo, no inflamable, más pesado que el aire, de olor fuertemente irritante. Cuando se expone al aire, el cloruro de hidrógeno forma vapores corrosivos densos de color blanco.