UNIVERSIDAD DEL CAUCAFACULTAD DE CIENCIAS NATURALES, EXACTAS Y DE LA EDUCACIONDEPARTAMENTO DE QUIMICALABORATORIO DE BIOQUIMICAPH Y SOLUCIONES AMORTIGUADORASCorrea, RX; Ipaz, DY; Vargas, J.

OBJETIVO: determinar la capacidad amortiguadora de una solucin preparada experimentalmente mediante la adicin de cido y una base fuerte.

RESULTADOS Tabla N 1 preparacin y medicin del pH de soluciones de trabajoSOLUCIONESACETATO DE SODIO/ACIDO ACTICOPH CALCULADOPH DETERMINADOError RelativoError relativo %

110/09,047,91-1.1312.50

28/25,365,30-0.061.12

36/44,974,77-0.2064.14

45/54,764,61-0.153.15

54/64,584,43-0.153.27

68/24,164,02-0.143.36

70/102,762,70-0.062.17

Tabla N2 pH con adicin de HCl:ADICIN DE HCL 0.1 MPH CALCULADOPH DETERMINADOerror relativo% de error relativo

16,035,8-0.233.814

25,225,06-0.163.065

34,854,67-0.183.711

44,684,44-0.245.128

54,54,32-0.184.000

64,023,82-0.24.975

72,041,97-0.073.431

Tabla N3 pH con adicin de NaOH:ADICIN DENAOH 0.1 MPH CALCULADOpH DETERMINADOerror relativo% de error relativo

111,9611,79-0.171.421

25,515,37-0.142.540

35,034,88-0.152.982

44,844,7-0.142.892

54,764,54-0.224.621

64,24,16-0.040.952

73,433,470.041.166

Tabla N4 pH de agua des ionizada con adicin de cido y baseMUESTRA DE AGUA+HCl CALCULADO+HCl DETERMINADO+NaOH CALCULADO+NaOH DETERMINADO

A2.0412.00------------

B------------11.9611.93

Tabla N5 Determinacin del pH de la muestra problema:

MUESTRA PROBLEMAMUESTRA+ HCl 0.1 MMUESTRA + NaOH 0.1M

?2.463.51

Volumen muestra =5ml Volumen acido =0,5 Volumen base=0,5

1. PREPARACION DE UNA SOLUCION AMORTIGUADORA

CALCULOS PARA LA DETERMINACIN DEL PH TEORICO

Solucin N 1:ACETATO DE SODIO/ACIDO ACTICO vol. (10/0) mL.

La disociacin la podemos ver de la siguiente forma:

0.2-x - x xDonde HA/A- son el par acido base conjugadospKa= 4.76Hallando el Ka, tenemos:pKa = -log Ka = 4.76Ka= 10-4.76= 1.74 x 10-5

Luego:

Ahora, tenemos La reaccin inversa: Protonacion de la base conjugada A-

LuegoKa .Kb = ; cancelando trminos semejantes, nos queda que

Ka .Kb ==Kw

Y como Kw es la constante de auto disociacin del agua, que tiene un valor de 1x 10-14, entonces

Kb = = = Como: , reemplazando Kb tenemos ; llevndolo a la expresin cuadrtica:

1.15-

+ - 1.15= 0

Resolviendox= x= ; que es la concentracin de OH en el equilibrio.Hallamos el pOH:pOH= -log [pOH= -log ; como pH-pOH = 14, despejando pH tenemospH = 14-4.96 =9.04En esta primera solucin, solo tenemos hidrxido de sodio disuelto en agua, cuya disociacin es: + El sodio procede del NaOH que es una base fuerte, mientras que el acetato procede del cido actico que es un cido dbil, por lo tanto el Na+ NO modifica el pH ya que no puede dar esta reaccin:Na+ H2O NaOH + OH-Y no libera protones, es decir no produce hidrlisis; por lo cual no existe ninguna modificacin del pH debido al sodio. En cambio el acetato que procede de un cido dbil, tiene cierto carcter bsico, por lo tanto se puede desprender un protn del agua para quedar:CH3COO- + H2O CH3COOH + OH-Por lo cual la concentracin de OH-, es mayor que la concentracin de H3O+, lo que comprobamos en la medida experimental del pH con una resultado de 7.91 a una temperatura de 20.9C.Solucin N 2ACETATO DE SODIO/ACIDO ACTICO vol. (8/2) mL.Calculo del pH, usando la ecuacin de Henderson HasselbachConcentracin de en la solucin:V1C1= V2C2 con un volumen final de 10 mLReemplazando y despejando C2, nos quedaC2 = = 0.16 MConcentracin de CH3COOH en la solucinC2 = Utilizando la ecuacin de Henderson HasselbachpH = pKa + log ; donde [A-] = y ] = [CH3COOH]; reemplazando en la ecuacin tenemospH= 4.76 + log 5.36El tratamiento de las soluciones 3, 4, 5, 6 y 7, se realiz de la misma manera, cuyos resultados estn reportados en la tabla N 1.

Falta grfico y anlisis del grafico

2. EFICACIA AMORTIGUADORA DE LA SOLUCION TAMPON DE Calculo y anlisis del comportamiento de cada una de las 7 soluciones con la adicin de 5.0mL de HCl 0.1 M a cada vaso, y repeticin del procedimiento con adicin de 5.0 mL de NaOH 0.1M respectivamente.Concentracin de HCl en la primera solucin tampn:V1C1 = V2C20.5 x 0.1 M = 5.5 mL x C2, despejando[HCl] = Concentracin de CH3COO- despus de adicionado el HCl a la primera solucin tampn[CH3COO-] = CALCULO DEL PH DE LA SOLUCION TAMPN CON LA ADICION DE HCL 0.1 MComo la reaccin es:

Utilizando la ecuacin de Henderson-Hasselbach:

Para la solucin N2:pH = 4.76 + log Los resultados de las soluciones 3, 4, 5, 6 y 7, estn reportados en la tabla N2 CALCULO DEL PH DE LA SOLUCIN TAMPN CON LA ADICIN DE NAOH 0.1M[= Solucin N1: pH-pOH = 14, despejando pH tenemospH = 14-2.04 = 11.96

Solucin N2 :pH = 4.76 + log Los resultados de las soluciones 3, 4, 5, 6, 7, estn reportados en la tabla N3Grafico de adicion de HCL y el adicion de NaOH, a la solucion amortiguadora

3. CALCULOS PARA LA DETERMINACIN DEL PH EN AGUA DESIONIZADA CON ADICION DE ACIDO Y BASE:

4. DATOS EXPERIMENTALES DEL VALOR DE PH DE CADA UNO DE LOS GRUPOS DE LABORATORIO:Para los 5 ml de muestra ms los 0,5 de HCl adicionados

0,05-=O.0327mmol

PH=-log=2,18Para los 5 ml de muestra + los 0,5 ml de NaOH adicionado

0,05-=9,691

PH=-log=2,01Los clculos de los pH de las otras soluciones estn reportados en la tabla N6 Tabla N 6 PH DE MUESTRA +ACIDOPHDE MUESTRA + BASEPH DE MUESTRA CAALCULADO A PARTIR DE LA ADICION DE ACIDOPH DE MUESTRA CALCULADO APARTIR DE LA ADICION DE NAOH

1)2,463,512,182,01

2)2,853,762,062,0076

3)2,873,702,0632,008

4)2,863,772,0652,007

5)2,543,472,152,015

6)2,523,492,1562,014

7)2,503,492,1652,014

8)2,603,512,132,01

CLCULOS ESTADSTICOS DE LOS RESULTADOS DE LAS MUESTRAS PROBLEMA:Promedio

Desviacin estndar

Varianza

0,004542856

6. ANLISIS DE RESULTADOS Analizando la ecuacin de Henderson - Hasselbach se puede deducir que una solucin amortiguadora depende de dos factores; uno que es el valor de pKa y el otro es la proporcin de sal/ cido, esta proporcin se considera igual a las cantidades de sal y acido mezcladas en el intervalo de pH entre 4 y 10 donde la concentracin de hidrogeniones e hidroxilos es muy baja y se puede ignorar .En este caso se trat con un amortiguadores de acetatos que est compuestos de una mezcla de cido actico y acetato de sodio

Puesto que el cido actico esta tan solo dbilmente disociado, la concentracin de cido fue casi la misma que se agreg a la mezcla; en la misma forma la concentracin de iones de acetato puede ser considerada como igual a la concentracin de acetato de sodio aadido a la mezcla ya que la sal estar completamente disociada.Cuando se adiciono el HCl a la solucin amortiguadora, estamos aumentando la concentracin de H3O+ en el sistema que est en equilibrio, y ste tendr la tendencia a moverse hacia el sentido en el que se disminuya la concentracin de H3O+ ,para poder contrarrestar ese aumento, por lo que el equilibrio se desplaza hacia la izquierda, es decir hacia la especie cida sin ionizar, lo que hace que el aumento de concentracin se controle y se vuelva a los valores iniciales de equilibrio (principio de Le Chatelier y del ion comn).Cuando se adiciono la base, es decir se aument la concentracin de iones OH-, estos se pudieron neutralizar con el H3O+ ocasionando una disminucin en la concentracin del ion hidronio, ocurriendo de nuevo que por principio de Le Chatelier y del ion comn, el sistema se desplace haba la derecha, buscando que la concentracin del ion hidronio, vuelva a la concentracin que se tena en el equilibrio. Todo esto hace que la concentracin del ion hidronio permanezca constante, y por lo tanto el pH tambin permanezca constante.

Los valores de pH que se obtuvieron al adicionar a la solucin un cido y una base fuerte cambiaron muy poco a diferencia de cmo lo haran si se agregara estas sustancias a simplemente agua destilada; lo que nos evidencia que la solucin preparada tuvo un comportamiento amortiguador resistiendo los cambios de pH producidos por la adicin de cido y base fuerte.CONCLUSIONES:

BIBLIOGRAFIA:SKOOG, DA., WEST, D. (1993).Qumica Analtica. Mxico: McGraw-Hill.

BATTANER ARIAS, E. (2012). Biomolculas: una introduccin estructural a la bioqumica. Espaa: Universidad de Salamanca.

In. Slideshare .http://es.slideshare.net/JOSUEMORON/cdocuments-and-settingsadministradormis-documentosqfb-j-o-su-eulsabioquimica-introduccionclases-semana-tresbuffers [Consulta: 20 de febrero 2016].

NOTA:

FALTAN LOS GRAFICOS DE LAS TABLAS 1 Y 2

LOS CALCULOS DE LAS TABLAS 3 Y 4

LO QUE ESTA EN AZUL, APARECE TEXTUAL DE UN DOCUMENTO DE INTERNET, Y PUES ESO NO SE PUEDE PONER ASI.

FALTA CONTESTAR LAS PREGUNTAS DE LA GUIA