QUÍMICA ANALÍTICA PRÁCTICA 4 DISOLUCIONES AMORTIGUADORAS

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QUÍMICA ANALÍTICA

PRÁCTICA 4

DISOLUCIONES AMORTIGUADORAS

PRESENTA:

• GARCÍA ARELLANO MARIELA YINETH
• HERNÁNDEZ RAMÍREZ DULCE EYENIT
• ISLAS RAMÍREZ ANGEL BRIAN
• LÓPEZ MEJÍA SANDRA YARELI
• MENDOZA ROJAS RAFAEL
• VILLANUEVA HERNANDEZ ANA LIDIA
• ARTEAGA HUERTA VIRGINIA BERENICE
• CASTILLO CISNEROS SAMANTHA
• VÁZQUEZ MORALES MARIANA
• HERNÁNDEZ VÁZQUEZ MÁXIMO ISAY
• LUNA FÉLIX DANIEL

EQUIPO 3 – 4

ISIS KENIA CAPDEVIELLE BURGUETTE

BB08

28 DE FEBRERO DE 2017

INTRODUCCIÓN

El agregado de un a gota de 0.01 mL de HCl 1M a 1 L de agua pura cambia  el pH de ésta de 7 a 5, lo que representa un incremento de 100 veces en la [H+]. Este cambio enorme en el pH sería intolerable para la mayoría de los sistemas biológicos (Voet & Pratt, 2009).

Las disoluciones amortiguadoras, también llamadas reguladoras, buffer o tampón, pueden regular cantidades relativamente grandes de acidez o basicidad de un sistema dentro de un intervalo reducido de pH (Martínez & Gragera, 2008), por lo tanto son de gran importancia para los sistemas vivos.

Las soluciones buffer están constituidas por un par ácido/base conjugado en concentraciones apreciables (mayores de 10-2 M), es decir: una mezcla de un ácido débil  y la sal de su base conjugada, o bien por una base débil y la sal de su ácido conjugado (Martínez & Gragera, 2008).

Una vez formada la solución amortiguadora el pH varía poco cuando se agregan pequeñas cantidades de un ácido fuerte o un a base fuerte, y cuando se diluye pierde su capacidad amortiguadora (Ramírez, 2016),que es la cantidad de ácido o base fuertes que se pueden añadir a la solución tampón y que solamente conduce a una variación de pH de una unidad. 

Para la preparación de las soluciones reguladoras es muy útil la ecuación de Henderson-Hasselbach: 

La ecuación resulta eficaz, ya que  a partir del pH requerido es posible determinar las cantidades del ácido y su sal que son necesarias para preparar la solución, tomando en cuenta el pKa, que es el log de la constante de disociación (Ka) de una molécula.

OBJETIVO

El alumno conozca los valores del pH que se obtiene al cambiar la relación ácido y su base conjugada, así como al diluir o vaciar una base fuerte a un amortiguador en comparación con una disolución de sal.

MATERIALES Y REACTIVOS

• 1 potenciómetro
• 4 matraces Erlenmeyer de 125ml
• 2 matraces volumétricos de 100ml
• 2 pipetas volumétricas de 10ml
• 1 bureta
• 1 soporte universal
• 1 pinzas para bureta
• 1 perilla
• 1 piseta con agua destilada
• 5 vasos de precipitado de 100ml
• 1 parrilla de agitación
• 1 barra magnética

• Disoluciones amortiguadoras de pH 7 y 10
• 100ml de Na2CO3 1.0M
• 100ml de NaHCO3 1.0M
• 100ml de NaOH 0.10M

PROCEDIMIENTO

Efecto de la relación ácido/base conjugada sobre el pH

1. Siguiendo las instrucciones del profesor, calibramos el potenciómetro con los amortiguadores de pH 7 y/o 10, según el pH al que trabajamos.
2. Marcamos los matraces Erlenmeyer de 125ml con números progresivos del 1 al 4.
3. Adicionamos 20ml de la disolución de NaHCO3 1.0M más 30ml de Na2CO3 1.0M en el matraz No. 1
4. Adicionamos 30ml de la disolución NaHCO3 1.0M más 20ml de Na2CO3 1.0M en el matraz No. 2
5. Colocamos en un vaso de precipitados 25.0ml de la disolución contenida en el matraz No. 1 y medimos el pH.
6. Colocamos en un vaso de precipitados 25.0ml de la disolución contenida en el matraz No. 2 y medimos el pH.

Efecto de la dilución sobre el pH

Nota: Empleamos agua con un pH=7.

1. Con Na2CO3

En un vaso de precipitados de 100ml, colocamos 25.0ml de Na2CO3 y medimos el pH, transferimos al matraz No.3 y aforamos usando agua destilada. Nuevamente medimos el pH de esta disolución.

1. Con amortiguador

En el matraz No. 4, colocamos 25.0ml del amortiguador contenido en el matraz 1 y agregamos 25.0ml de agua destilada. Mezclamos y tomamos una alícuota de 25.0ml y medimos el pH de este amortiguador.

Determinación de la capacidad amortiguadora[pic 2]

1. En un vaso de precipitados de 100ml, colocamos una alícuota de la disolución amortiguadora del matraz 2, colocamos la barra magnética y ponemos sobre la parrilla de agitación el vaso conteniendo el amortiguador con la barra magnética y el electrodo del potenciómetro. En la bureta, colocamos NaOH 0.1M y adicionamos gradualmente y con agitación continua al vaso hasta que el pH de la disolución amortiguadora cambio de unidad.
2. Colocamos en un vaso de precipitados de 100ml una alícuota de 20ml de Na2CO3 1.0M. Medimos el valor de pH y adicionamos NaOH 0.10M hasta que el pH de la sal cambió en una unidad.

RESULTADOS

Efecto de la relación ácido/base conjugada sobre el pH

1. pH del amortiguador contenido en el matraz no. 1: 10.44

2. pH del amortiguador contenido en el matraz no. 2: 10.16

Efecto de la dilución sobre el pH

1. pH de la disolución de Na2CO3 1.0M: 9.8

2. pH de la disolución diluida de Na2CO3 (matraz no. 3): 11.56 

3. pH de la disolución diluida del amortiguador (matraz no.4): 10.48

Determinación de la capacidad amortiguadora

1. El volumen de NaOH para cambiar en una unidad del pH de:

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