Experimentación bioquímica

Potencial hidrógeno (PH). Sorensen. Henderson. Organismos vivos. Buffer. Sustancias. Capacidad de resistencia. Cambios bruscos. Acidosis y alcalosis metabólica y respiratoria

  • Enviado por: Pepito
  • Idioma: castellano
  • País: Perú Perú
  • 6 páginas
publicidad

INFORME N°3

pH Y SOLUCIONES BUFFER

  • INTRODUCCION

  • El pH o potencial hidrogenado es uno de los procedimientos analíticos más importantes y más utilizados en bioquímica por la razón de que esta medida determina características notables de la estructura y la actividad de las macromoléculas biológicas por consiguiente la conducta de las células y del organismo.

  • OBJETIVOS

  • El objetivo principal de la siguiente practica es la de determinar las características especiales de cada sustancia por medio de la determinación del pH y la de observar la capacidad amortiguadora o de resistencia a los cambios bruscos de pH que poseen algunas sustancias presentes en los organismos vivos

  • MARCO TEORICO

  • pH: En 1909 el químico danés Sorensen definió el potencial hidrógeno (pH) como el logaritmo negativo de la actividad de los iones hidrógeno. Esto es:

    pH=-log (H+)

    Desde entonces, el término pH ha sido universalmente utilizado por la facilidad de su uso, evitando así el manejo de cifras largas y complejas. En disoluciones diluidas en lugar de utilizar la actividad del ión hidrógeno, se le puede aproximar utilizando la concentración molar del ión hidrógeno. Por ejemplo, una concentración de [H+] = 1×10-7 M (0,0000001) es simplemente un pH de 7 ya que: pH = -log [10-7] = 7

    El pH típicamente va de 0 a 14 en disolución acuosa, siendo las disoluciones con pH menores a 7 ácidas, y las tiene pH mayores a 7, básicos. El pH = 7 indica la neutralidad de la disolución (siendo el disolvente agua). Se considera que p es un operador logarítmico sobre la concentración de una solución: p = -log (...)

    También se define el pOH, que mide la concentración de iones OH-. Puesto que el agua está disociada en una pequeña extensión en iones OH- y H+, tenemos que:

    Kw = [H+][OH-]=10-14

    en donde [H+] es la concentración de iones de hidrógeno, [OH-] la de iones hidróxido, y Kw es una constante conocida como producto iónico del agua.

    Por lo tanto,

    log Kw = log [H+] + log [OH-]

    -14 = log [H+] + log [OH-]

    pOH = -log [OH-] = 14 + log [H+]

    Por lo que se puede relacionar directamente el valor del pH con el del pOH.

    En disoluciones no acuosas, o fuera de condiciones normales de presión y temperatura, un pH de 7 puede no ser el neutro. El pH al cual la disolución es neutra estará relacionado con la constante de disociación del disolvente en el que se trabaje.

    Medición DEL pH: El valor del pH se puede medir de forma precisa mediante un pHmetro, un instrumento que mide la diferencia de potencial entre dos electrodos: un electrodo de referencia (generalmente de plata/cloruro de plata) y un electrodo de vidrio que es sensible al ión hidrógeno.

    También se puede medir de forma aproximada el pH de una disolución empleando indicadores, ácidos o bases débiles que presentan diferente color según el pH. Generalmente se emplea papel indicador, que se trata de papel impregnado de una mezcla de indicadores.

    Soluciones Buffer: Muchas de las reacciones químicas que se producen en solución acuosa necesitan que el pH del sistema se mantenga constante, para evitar que

    ocurran otras reacciones no deseadas.

    Características: Las soluciones reguladoras o “buffer” son capaces de mantener la acidez o basicidad de un sistema dentro de un intervalo reducido de pH, por lo cual

    tienen múltiples aplicaciones, tanto en la industria como en los laboratorios.

    Estas soluciones contienen como especies predominantes, un par ácido / base

    conjugado en concentraciones apreciables. (Mayores que 10-2 M).

    preparación: Se puede preparar disolviendo en agua cantidades adecuadas de un ácido

    débil y una sal de su base conjugada, (o una base débil y una sal de su ácido

    conjugado); también se puede obtener una solución reguladora haciendo

    reaccionar parcialmente (por neutralización) un ácido débil con una base fuerte,

    o una base débil con un ácido fuerte.

    Una vez formada la solución reguladora, el pH varía poco por el agregado de

    pequeñas cantidades de un ácido fuerte ó de una base fuerte, y pierde su

    capacidad reguladora por el agregado de agua (dilución).

  • PROCEDIMIENTOS

  • Experiencia n°1: determinación del pH

    Obtención de muestra:

    1.-colocar cerebro e hígado en unos morteros y triturar sin agregar ningún solvente, mida el pH y anote los datos.

    2.-agregue 10 mL de suero fisiológico homogenice y filtre con gasa simple. Transferir 2ml del sobrenadarte a 2 tubos.

    3.-colectar muestras de saliva y orina.

    4.-obtener una muestra de plasma de sangre coagulada de pollo.

    5.-armar el sistema de tubos de acuerdo al de resultados.

    Medida de pH:

    1.-mediar cada tubo con el pHmetro

    2.-observar los cambios de color que ocurre al agregar fenolftaleina, anaranjado de metilo, y rojo de metilo.

    Experiencia n°2: determinación de pH en soluciones Buffer o Tampón

    1.-Preparar 50mL de una solución de buffer acetato 0.5M pH=5

    2.-En los tubos coloque 1mL de las diferentes muestras.

    3.-Mida el pH

    4.-Agregue una gota de HCL 0.05M agite y luego vuelva a medir.

    5.-Repetir el paso.

    6.-Repetir el experimento utilizando NaOH 0.05 M

  • CONCLUCIONES

  • -De la primera practica sobre el pH se concluye que la forma mas exacta de medir el pH de las soluciones fue la del pHmetro también se probo con otro tipo de indicadores como la fenolftaleina que es transparente en presencia de una base toma un color violeta o el rojo de metilo que ante un ácido toma un color rojo y ante un alcalino es amarillo algo parecido ocurrió con el anaranjado de metilo.

    La segunda conclusión en el primer experimento fue que las sustancias orgánicas tomadas de los animales (cerebro, plasma, hígado, orina, saliva) tuvieron el pH en un rango de 6.1 - 7.5 lo que demuestra un promedio del pH en los organismos vivos.

    -Del segundo experimento se concluye que las soluciones a partir de sustancias orgánicas obtenidas de animales al resistirse a los cambios bruscos en el pH demuestran ser soluciones que tiene una capacidad buffer o amortiguadora lo que demuestra que los organismos vivos para mantener sus condiciones internas en equilibrio poseen esta capacidad.

  • CUESTIONARIO

  • EXPERIENCIA N°2

  • establezca diferencias entre la ecuación general para el cálculo de pH y la ecuación de Henderson Hasselbash ¿en que casos se usa cada uno?

  • La ecuación general para el cálculo del pH o ecuación de SORENSEN se emplea para ácidos fuertes, en cambio la ecuación de henderson y hasselBach se utiliza para ácidos débiles aquellos que en solución se ioniza solo ligeramente y se produce un equilibrio entre el ácido y su base conjugada.

    La relación entre el pH de una solución y las concentraciones de un ácido y su base conjugada pueden ser derivadas al despejar [H+] de la ecuación de la constante de disociación del ácido:

    'Experimentación bioquímica'

    Si se extrae el logaritmo negativo de la ecuación, se tiene:

    'Experimentación bioquímica'

    Recordar que el logaritmo de un producto es igual a la suma de los multiplicandos.

    Esta ecuación indica que el pK de un ácido es numéricamente igual al pH de la solución cuando las concentraciones molares del ácido y su base conjugada son iguales (log1=0).

  • Nombre los valores de pH para los siguientes:

  • Saliva 7,4

    Sangre 7,35-7,45

    Linfa 7,40-7,45

    Secreción gástrica-duodenal 5,5-7

    Bilis 6,0

    Leche materna 7,02

    Sudor 5,0

    Lagrima 7,4

    Orina 4,3-8

    Semen 6,3

    Agua de caño 7

    Hígado 6,96

  • ¿cómo interpreta usted desde el punto de vista químico un pH 5 y un pH 3?

  • Desde el punto de vista químico se interpreta primeramente que ambas sustancias al tener un Ph menor a 7 son ácidas y entre ambas la sustancia con pH=3 es mas ácida que la sustancia con pH=5.

  • Calcule el pH de las siguientes soluciones:

  • NaOH 0,0001

    KOH 0,0056 %

    8mg de NaOH en 88mL de soluc.

    HCL 0,01 M

    EXPERIENCIA N°2

  • ¿Que muestra manifiesta el cambio de pH y porque?

  • Todas las muestras tienen un cambio en el pH ya sea en mayor o menor medida cabe resaltar que el agua bidestilada y el suero fisiológico el cambio de pH fue muy violento.

  • Cuales son los amortiguadores existentes en esta muestra

  • Los amortiguadores vendrían a ser los filtrados de cerebro y de hígado, el plasma, la salivo y la orina.

  • ¿Como se preparo el buffer acetato? Explique los cálculos y los procedimientos realizados.

  • Para preparar 50mL de una solución de buffer acetato 0,5M de pH=5 se hizo a partir de una solución 0,1M de acetato de sodio y una solución 0,05 M de ácido acético

  • Escriba y explique a las reacciones con buffer acetato en presencia de HCL y de NaOH

  • La solución ante el HCL y NaOH no va presentar cambios significativos ya que al ser una solución buffer posee launa capacidad amortiguadora al cambio de pH.

  • Nombre los componentes de los buffer intracelular y de la sangre

  • En la sangre el principal mecanismo amortiguador es el bicarbonato y el ácido carbónico.

  • Defina UD. Los siguientes términos:

  • Acidosis metabólica: es la acidosis por la eliminación exagerada de bicarbonato a nivel renal.

  • Alcalosis metabólica: es la alcalosis debido a la falta de excreción de bicarbonato de sodio a nivel renal.

  • Alcalosis respiratoria: es la alcalosis debido al aumento de la presión de dióxido de carbono debido a la mala eliminación de esta a nivel pulmonar.

  • Acidosis respiratoria: es la alcalosis debido a la exagerada eliminación de dióxido de carbono a nivel pulmonar por una hiperventilación.

  • Plantee los pasos a seguir para la obtención de la ecuación de henderson y hasSelbalch

  • El pH es igual al logaritmo negativo de [H+], definiendo en analogía con la ecuación de SORENSEN, pK = - logK se tiene:

    'Experimentación bioquímica'

    Para obtener la ecuación de HENDERSON-HASSELBACH hay que invertir el - log [HA]/[A-], lo que involucra cambiar el signo:

    'Experimentación bioquímica'

    O más generalmente: 'Experimentación bioquímica'

  • ¿Que características debe tener una solución buffer para ser eficiente?

  • Las soluciones reguladoras o “buffer” son capaces de mantener la acidez o basicidad de un sistema dentro de un intervalo reducido de pH, por lo cual

    Tienen múltiples aplicaciones, tanto en la industria como en los laboratorios.

    Estas soluciones contienen como especies predominantes, un par ácido / base

    Conjugado en concentraciones apreciables. (Mayores que 10-2 M).