Soluciones reguladoras

SOLUCIONES REGULADORAS

[pic 1] REGULATORY SOLUTIONS

Valentina Arana Suare, Paula EscobaAndres Camilo Mez[pic 2][pic 3][pic 4]

 Resumen

En esta práctica se prepararon dos soluciones reguladoras, la primera fue preparada mezclando una base débil con una sal de su ácido conjugado (Na3PO4 y Na2HPO4), y la segunda se realizó con un ácido débil y la sal de su base conjugada (H3PO4 y NaH2PO4) de estas soluciones el pH obtenido fue de 2.5 y agregando HCL al 1M fue su pH de 2.1 demostrando la capacidad de soportar la carta de iones Después para determinar su capacidad reguladora a estas soluciones se les agregó un ácido y una base fuerte respectivamente obteniendo su capacidad reguladora, Así mismo se demostró la capacidad reguladora de un Alka-Seltzer al agregar solo 0.7 mL de NaOH en la solución. [pic 5]

1. Datos, cálculos y resultados

1. Datos, cálculos y resultados

1.1. Preparación de solución reguladora de NP y NHP [pic 6][pic 7][pic 8][pic 9]

Determinamos la cantidad de NP y NHP utilizando la ecuación Henderson- Hasselbalch [1] la cual relaciona el pH de una solución que contiene concentraciones comparables y apreciables de un par ácido-base conjugado con la relación de estas concentraciones, a continuación sé determina el cálculo realizado para una solución reguladora de pH 12.0 y [P] al 0.10 M. [pic 10][pic 11][pic 12][pic 13][pic 14]

[pic 15]

Ecuación de Henderson-Hasselbalch. Fuente: Gabriel Bolívar.

Antes de determinar el procedimientos para el cálculo de las concentraciones, se debe señalar que el fosfato disódico (NHP) pertenece a las especies de ortofosfatos (Plas cuales a través de tres procesos de disociación de sus tres protones es posible determinar la abundancia relativa de cada una de ellas en función del pH [2]. A continuación mostramos el proceso de disociación y su respectiva Ka: [pic 16][pic 17][pic 18]

Imagen 1. Disociación de ortofosfatos hasta el anión fosfato [P] [pic 19]

[pic 20]

Procedemos a utilizar la constante de disociación (K respecto a la concentración propuesta [P] . [pic 21][pic 22]

pH = pKa + log ( [pic 23][pic 24]

pH = - log(Ka) + log ( [pic 25][pic 26]

Ahora reemplazamos los datos del pH y la constante de disociación:

12 = - log(4.2 x ) + log ( [pic 27][pic 28][pic 29]

12 = - log(4.2 x ) + log ( [pic 30][pic 31][pic 32]

12 = 12.38 + log ( [pic 33][pic 34]

12 -12.38 = log ( [pic 35][pic 36]

12 -12.38 = log ( [pic 37][pic 38]

-0.38 = log ( [pic 39][pic 40]

0.4169 = ( [pic 41][pic 42]

0.4169 x NHP  =   [pic 43][pic 44][pic 45][pic 46][pic 47]

Tenemos entonces la concentración del buffer dada 0.1 M, calculamos la concentración del fosfato disódico  NHP reemplazando: [pic 48][pic 49][pic 50][pic 51]

  + NHP   =  0.1 M[pic 52][pic 53][pic 54][pic 55][pic 56][pic 57]

0.4169 x NHP  + NHP =   0.1 M[pic 58][pic 59][pic 60][pic 61][pic 62][pic 63][pic 64][pic 65]

NHP  x (0.4169+1) = 0.1 M [pic 66][pic 67][pic 68][pic 69]

NHP = [pic 70][pic 71][pic 72][pic 73]

NHP = 0.07058 M [pic 74][pic 75][pic 76][pic 77]

Al encontrar la concentración de fosfato disódicoNHP encontramos la concentración del fosfato trisódico : [pic 78][pic 79][pic 80][pic 81][pic 82]

 + NHP   =  0.1 M[pic 83][pic 84][pic 85][pic 86][pic 87][pic 88]

+ 0.07058 M =  0.1 M[pic 89]

 =  0.1 M -  0.07058 M[pic 90]

 = 0.0294 M [pic 91]

A partir de la concentración de  y NHP determinamos las cantidades necesarias: [pic 92][pic 93][pic 94][pic 95][pic 96]

0.0294  M   x      x   0.05 L sln  x x = 0.570 g    [pic 97][pic 98][pic 99][pic 100]

0.0706 x  x 0.05 L x  x [pic 101][pic 102][pic 103]

cabe señalar que la  NP  y NHP se encuentra hidratados*12H2O, lo cual nos cambiaba las condiciones de su  peso molecular el cual corresponde a 380.1240 y  respectivamente [] [pic 104][pic 105][pic 106][pic 107][pic 108]

1.2. Capacidad reguladora de la solución de fosfato.

Tabla 1. Preparación de solución reguladora de NHP y   [pic 109][pic 110][pic 111]

[pic 112]

1.3  Preparación de la solución reguladora  y NHP. [pic 113][pic 114][pic 115][pic 116]

50.0 mL de  al 0.1 M : [pic 117][pic 118]

0.05 L x  x  x  x[pic 119][pic 120][pic 121]

...