Propiedades ácido-base de los aminoácidos y sistemas amortiguadores”

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Informe de Laboratorio

“Propiedades ácido-base de los aminoácidos y sistemas amortiguadores” 

bioquímica 005

Integrantes:

Sergio De La Valle

Mayron Hernández

Jair Jiménez

Paola Silva

Docente         : Claudia Muñoz

Ayudante        : Cristóbal Salas

Fecha entrega: 25 de agosto 2017

Introducción

En este experimento se realizó la comparación de soluciones a las cuales se les agregó un ácido o una base fuerte, se verá que los cambios de pH son los esperados y se explica el por qué el glutamato funcionó como buffer solo en medio ácido. Los cambios de pH se denotan a través de un indicador que cambia de color la solución. Se usó el azul de timol, este es un compuesto orgánico que tiene un viraje de intervalo 1,2 a 2,8 de pH presentando coloración roja (solución ácida) y un viraje en el intervalo 8,0 a 9,6 presentando un cambio de color hacia el azul. Entre pH 2,8 y 8 se mantiene de color amarillo. Por otra parte, se tituló un aminoácido (glutamato monosódico) agregándole hidróxido de sodio (NaOH) y se logró confirmar los rangos en el cual el glutamato funciona como buffer de una manera más eficaz y cuando deja de actuar como buffer. También se usó el mismo indicador azul de timol para este experimento.

Objetivos

Reconocer cuando una solución se hace ácida, básica o si ésta funciona como buffer y amortigua el cambio de pH.

Conocer a través de una curva de titulación en que rangos el buffer actúa de manera más eficiente.

Procedimiento Experimental

a) Comparación entre la capacidad amortiguadora del suero salino y un buffer.

Se procedió a rotular 9 tubos de ensayo con números del 1 al 9. En los primeros 3 tubos se agregó suero salino 0,9%, tubo 1 (11mL), tubo 2 (10mL), tubo 3 (10mL). Los siguientes 3 tubos se agregó un buffer fosfato a pH 7, tubo 4 (11mL), tubo 5 (10mL), tubo 6 (10mL), por último, a los tres tubos restantes se les agregó Glutamato 0.05M; pH 7, tubo 7 (11mL), tubo 8 (10mL), tubo 9 (10mL).

Con un gotario se extrajo 1 mL de un ácido fuerte, ácido clorhídrico (HCl) 0,1 M, y se le agregó al tubo número 2 que contenía suero salino, se realizó el mismo procedimiento para el tubo 5 que contenía el buffer fosfato pH 7, y por último el mismo procedimiento de 1 mL para el tubo 8 que contenía Glutamato 0,05M; pH 7. Se observó los cambios de color generados en los tubos y se procedió a su registro.

Por último, con un gotario se extrajo 1 mL de una base fuerte, hidróxido de sodio (NaOH) 0,1 M, y se le agrego al tubo número 3 que contenía suero salino, se repitió el mismo procedimiento con los tubos 6 y 9 que contenían buffer fosfato y glutamato respectivamente.

b) Determinar la curva de titulación para un aminoácido.

Se transfirió 50 mL de una muestra de glutamato monosódico (0.05M; pH 2) a un matraz Erlenmeyer de 250mL, a esta solución se le agregó 10 gotas de azul de timol y se registró el pH obtenido con un pH-metro electrónico, luego se llenó la bureta con 50 mL de una solución patrón de hidróxido de sodio (NaOH) 0,1M. Se incorporó una cantidad de 5 ml de NaOH a la solución de glutamato monosódico y se registró el pH, Se repitió este mismo procedimiento hasta completar 50 ml de solución de NaOH añadida. Al culminar la titulación del aminoácido se procedió a graficar los resultados obtenidos entre el pH vs los moles de NaOH adicionados y explicar los puntos de inflexión obtenidos en la curva.

Resultados  

Tabla 1 Cambios en el color de la solución al agregar ácido o base fuerte (ver cambios de pH en anexos)

Tabla 2. Datos de titulación del glutamato monosódico (ver gráfico en anexos).

Discusión

Al observar el cambio de color en los tubos de ensayo, se logró apreciar que en los tubos 8 y 9 hubo reacciones diferentes y no las esperadas, cuando se le agregó un ácido fuerte (HCl) el glutamato funcionó como buffer impidiendo que se tornara ácida la solución y por ende de color rojo, por el contrario, se mantuvo amarillo. Por el contrario, al agregar la base fuerte, la solución del tubo 9 de inmediato tornó a color azul, por ende, básica. Este fenómeno sucede ya que el según la curva de valoración, que permite identificar el punto de equivalencia de una solución punto en el que se han mezclado las mismas cantidades estequiométricas de equivalentes de ácidos y bases (1). El progreso de la valoración es medido con un pH-metro, elemento que se utiliza comúnmente en el laboratorio para determinar el pH de una solución (2), se pudo medir que la eficacia de éste como buffer es a pH más bajo por lo tanto las soluciones básicas están fuera del rango de amortiguación por lo que la solución se vuelve básica. El glutamato tiene una triple desprotonización convirtiéndolo en un poliprótico, este tipo de sustancia se va ionizando por etapas y perdiendo un protón a la vez, cada vez que lo hace hay una nueva constante que calcular (3), por lo tanto, tiene 3 pka asociados a su curva de titulación, lo que dio 3 rangos diferentes de amortiguación (ver rangos en anexos), por lo cual, al agregar la base fuerte pH 14 como el NaOH, se encontró muy fuera del rango del buffer  por lo que la base pudo ionizar los hidroxilos y dejar la solución básica teñida de azul.

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