INFORME DETERMINACION DEL pH Y PREPARACION DE SOLUCIONES AMORTIGUADORAS.Laboratorio de Bioqumica.Parra G., Vernica Llanquihun J. Macarena.Carrera Bioqumica, Departamento Ciencias Qumicas y Recursos Naturales, Universidad de la Frontera.

RESUMEN.El pH es una medida de las concentraciones de protones en solucin. Su determinacin se realiza con un peachmetro el cual posee un electrodo que se sumerge en la muestra a preparar. Las soluciones amortiguadoras se preparan a un pH requerido, a partir de su conocido valor de pKa mediante la ecuacin de Henderson Hasselbalch que relaciona estos valores adems con los de concentracin de cido y base conjugada de este. Una vez preparada la solucin, debe determinarse su pH, el cual debe encontrarse a un valor aproximado al pKa o pH ptimo de amortiguamiento. Adems debe seleccionarse un amortiguador que posicione su valor de pKa muy cerca de los rangos de pH a los que se quiere trabajar para que su capacidad tamponante sea ptima. En este practico, se prepararon dos soluciones amortiguadoras que trabajan a pH distinto. Una solucin de fosfato sdico a pH de 7,4, y otra de acetato sdico con un pH requerido de 5,0. Luego se determin su pH con un peachmetro previamente calibrado. Este prctico demuestra la importancia de preparar una solucin amortiguadora de manera correcta a peaches distintos a partir de diversos compuestos, as como tambin el manejo adecuado de un peachmetro en la evaluacin de soluciones recin preparadas.

PALABRAS CLAVE: pH, ecuacin de Henderson Hasselbalch, solucin amortiguadora, peachmetro.2

1. MATERIALES Y METODOS.

1.1. Materiales.

Peachmetro. Vasos de precipitado. Pisetas. Baguetas. Agitador magntico. Imanes de agitacin. Esptula. Matraces aforados. Balanza analtica. Toalla absorbente. Pipetas.

1.2. Mtodos.

1.2.1. Preparacin de soluciones amortiguadoras.Se requiere preparar dos soluciones amortiguadoras: unos 250 mL de solucin de fosfatos de 200 mM a pH 7.4, y unos 250 mL de solucin de acetato de sodio 200 mM a pH 5. Para ello se realizan los clculos necesarios para saber cunto pesar o medir en volumen cada reactivo.Los reactivos para preparar la solucin amortiguadora de fosfato de sodio son el NaH2PO4. H2O y el Na2HPO4, ambos en estado slido. Para preparar la primera solucin reguladora de acetato de sodio se requiere un reactivo solido de acetato de sodio (CH3COO-) tri-hidratado, y una solucin de cido actico (CH3COOH) de una pureza del 90% y una densidad de 1.060 g/mL.Se realizan los clculos necesarios para determinar cunto medir o pesar de cada reactivo. En el caso de la solucin de fosfato de sodio, se pes 6.9 g de NaH2PO4 y 7.098 g. Na2HPO4 en una balanza analtica y depositando lo extrado del frasco a un vaso de precipitado. Luego disolver cada vaso de precipitado con unos 50 mL de agua destilada ayudndose con una bagueta y tambin con un agitador magntico que tambin provee de calor para ayudar a disolver el contenido. Luego de disuelto cada reactivo, se deposita el contenido de cada vaso de precipitado a un matraz aforado de 250 mL ayudndose de una piseta que vaya lavando los bordes de cada vaso. Luego aforar a los 250 mL con agua destilada.Para preparar la solucin de acetato de sodio se debe pesar en balanza analtica 1.7 g de (CH3COO-) tri-hidratado y depositar en un vaso de precipitado para disolver con unos 50 mL de agua destilada al agitador magntico con un poco de calor. Por su parte, el reactivo de cido actico (CH3COOH) se encuentra en solucin, por lo que se extrae un volumen de 0.31 mL desde el frasco con una pipeta de 5 mL y se deposit esta cantidad directamente en el matraz aforado de 250 mL, al cual tambin se aade el acetato disuelto del vaso precipitado. Luego se afora el matraz a los 250 mL con agua destilada.1.2.2. Determinacin del pH de las soluciones amortiguadoras.Para determinar el pH de las dos soluciones amortiguadoras recin preparadas, se necesita de un peachmetro debidamente calibrado a dos rangos de pH para lo que se dispone de dos reactivos standard a pH cido y neutro. Una vez calibrado, se procede a la medicin del pH en cada matraz conteniendo el amortiguador hasta que se registre una lectura estable en el tiempo. Registrar cada lectura y lavar con agua destilada luego y entremedio de cada lectura.

RESULTADOS Y DISCUSION.La lectura registrada para la solucin de fosfato de sodio mostro un pH de 7.20 el cual se acerca bastante pH deseado de preparacin que es de 7.40, de modo que podemos inferir que la preparacin de la solucin amortiguadora fue satisfactoria. Para la solucin de acetato de sodio, la lectura registrada para su pH fue de 4.99 que tambin se acerca bastante al pH deseado de 5.00, mostrando as una buena preparacin de la solucin.La preparacin de estas soluciones amortiguadores a un pH deseado, debe pretender acercarse al valor de pKa que posea el amortiguador, debido a que es en torno a este valor en donde el amortiguador resiste de manera ptima los cambios de pH ante la adicin de pequeas cantidades de cido o base a la solucin que lo contenga (2). Si una solucin amortiguadora es preparada a un pH alejado de su pKa, bsicamente ser incompetente al amortiguar los cambios bruscos de cido o base. Por ello, es importante considerar este valor en el clculo de las concentraciones requeridas para preparar el amortiguador. Este valor, viene incluido en el clculo de la ecuacin de Henderson Hasselbalch el cual adems relaciona las concentraciones del cido y su base conjugada. Hay que considerar adems, que las soluciones amortiguadoras no ven alterado su pH al diluirse. Lo que si se altera son las concentraciones del cido y de su base conjugada. Sin embargo, la relacin fraccionaria entre ambos no se altera, de modo que tampoco lo harn las concentraciones de protones hidratados en la solucin (4). Una solucin amortiguadora una vez preparada, debe ser evaluada inmediatamente en su pH para cerciorarse que este dentro del rango solicitado. Adems los clculos realizados para estimar cuanto se debe disponer de cada reactivo tambin relacionan estos valores con los de pKa y pH requeridos, por lo que deben tenerse en cuenta estos valores caractersticos para cada compuesto al momento de preparar una solucin (2).Se debe considerar que una solucin amortiguadora que trabaja adecuadamente lo hace cuando se encuentra a un pH alrededor de +/- 1 de su correspondiente valor de pKa segn la literatura, vale decir, cuando ms se amortigua la adicin de cidos o bases a las soluciones (1).CONCLUSIONES.Para preparar una solucin amortiguadora a un pH determinado, debe considerarse su respectivo valor de pKa del tipo de reaccin que se est tratando, el cual ser utilizado en la ecuacin de Henderson Hasselbalch junto con los valores de concentracin molar que se exige de cada reactivo.En la prctica, es posible seleccionar y preparar un amortiguador para un rango o pH especifico en particular. Se debe procurar que al preparar una solucin amortiguadora, esta sea de un pH aproximado al valor de pKa o pH ptimo de amortiguamiento, en un rango de +/- 1. Adems para que sea efectivo, un amortiguador idealmente seleccionado es aquel que posea un valor de pKa lo ms prximo posible a los pH con los que se quiere trabajar.

REFERENCIAS.(1) Martin S. Silberberg. (2002). Qumica. 2a edicin. Editorial Mc Graw Hill. Mxico.(2) Harris C. Daniel. (1992). Anlisis Qumico Cuantitativo. Grupo Editorial Iberoamrica. Universidad Nacional Autnoma de Mxico.Mxico.(3) Longo Frederick. (1979). Qumica general. Editorial Mc Graw Hill. Buenos Aires, Argentina.(4) Angelini M. y otros. (2000). Gua de problemas, Qumica. Ciclo bsico comn. Universidad de Buenos Aires. Argentina.