Guia Fisico Quimica II

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3B-2 GUA DE PRCTICASFACULTAD DE FARMACIA Y BIOQUMICA FISICOQUMICA II

AUTOR Magster Q.F. Hugo Gilberto Villanueva Vlchez Q.F. Freddy Guevara OrtegaINTRODUCCIN

La presente gua es un intento de aportar al estudiante de Farmacia y Bioqumica de la Universidad Norbert Wiener una serie de experimentos didcticos y aleccionadores que pueda reproducir y analizar con ayuda del profesor. Para ello cada prctica ha sido cuidadosamente diseada para orientar al alumno en su futura tarea profesional dotndolo de los raciocinios tericos y prcticos con algunas situaciones problemticas al final de cada captulo. La eleccin de los temas se ha realizado en concordancia con la necesidad profesional, sin descuidar las bases cientficas que tiene esta ciencia que coordina el rasgo fsico con la tarea del dominio qumico y sus diferentes enfoques. La demostracin de cada principio tiene la posibilidad de dejar abierta la discusin del resultado y establecer una dinmica que proyecte la interaccin grupal. Sin embargo cualquier sugerencia a la presente gua ser bienvenida en el afn del mejoramiento continuo y la posibilidad de enriquecer la didctica del sistema de enseanza.

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I. PRACTICA N 1 DETERMINACION EXPERIMENTAL DEL pH1.1 MARCO TERICO DEFINICION DE pH: Es el logaritmo de la recproca de la concentracin de iones hidronio ([H3O+] el logaritmo negativo de la concentracin de los iones hidronio.

pH = log 1 / [ H3O+ ] pH = - log [H3 O+]

La concentracin de iones hidronio est expresado en unidades de molaridad o mol/lt. 1.- EXPRESIONES MATEMATICA DE pH.a. Producto Inico del Agua (Kw).Kw = [H3O+] x [ -OH] Kw = 10 14 PKw = 14 b. Ecuacin de pH para un Acido Fuerte: HCl + H2O H3O+ + CI-

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pH = -log [H3O+ ]

c.- Ecuacin de pH para una Base Fuerte:

NaOH

+

H2O

-

OH

+

Na+

pOH = pH =

-log [ -OH] pKw pOH

d.- Ecuacin de pH para un Acido Dbil:

AcH

+

H2O

H3O+ +

Ac-

pH

=

1/2 pKa

-

1/2 log C

e.- Ecuacin de pH para una Base Dbil:

NH3

+ H2O

NH4+ +

-

OH

pH

=

pKw

-

1/2pKb

+

1/2 log C

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2.- EQUILIBRIO HIDROLITICO. a. Ecuacin de pH de una sal de Acido Dbil y Base Dbil.

AcNH4 +

H2O

Ac- +

NH4

+

+

-

OH + H3O

+

pH

=

1/2 pKw

+

1/2pKa

-

1/2pKb

1.2

COMPETENCIAS Esta prctica tiene como objetivo determinar en forma experimental el pH de una sustancia, aplicado diversos mtodos.

1.3

MATERIALES Y EQUIPOS

PAPELES INDICADORES ESCALA DE CLARK Y LUBS Y POTENCIOMETRO a.- Mtodo calorimtrico.INDICADORES Azul de Timol Azul de Brofenol Rojo de metilo Azul de Bromotimol Azul de Timol (2 etapa) COLOR COLOR H+ OHRojo Amarillo Rojo Amarillo Amarillo Amarillo Azul Amarillo Azul Azul INTERVALO DE 1,2 3,0 4,2 6,0 8,0 pH a 2,8 a 4,6 a 6,2 a 7,0 a 9,6 PKIn 1,5 ---------5,1 7,0 8,9

a.- Mtodo potenciomtrico.F-CV3-3B-2 Rev. Junio 2007

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El potencimetro a travs de sus elementos electroqumicos transforma la energa qumica en elctrica produciendo una fuerza electromagntica aproximadamente de 1 voltio, accin que se efecta por el intercambio inico de las sustancias qumicas participantes el trabajo con el potencimetro. 1.4 PROCEDIMIENTO 1.- Mtodo Colorimtrico: Se efecta la seleccin del indicador adecuado, determinado el pH aproximado utilizando papel indicador de los colores siguientes:

COLOR Azul Amarillo Rojo

RANGO DE pH 0,5 - 5,0 5,5 - 9,0 9, 5 13,0

Luego, el papel indicador de referencia se le agrega II gotas de la muestra problema, el color obtenido se compara con la escala coloreado que indica el pH de la sustancia. De esta manera se podr encontrar el pH aproximado correspondiente a la sustancia.

2.- Mtodo Potenciomtrico: Primeramente, se debe calibrar el instrumento con una solucin reguladora. Luego se procede a lavar el electrodo, el cual es sumergido a continuacin, en la muestra problema y se lee pH correspondiente.

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1.5 Papel Ind. HCl 0,1M NaOH 0,1M A. actico 0.1M Sodio acetato 0,1M NH3 0,1M NH4Cl 0,1M 1.6 CUESTIONARIO 1. A que se denomina Hidrlisis de una sal?

RESULTADOS -pH teorico

Potencimetro

2. Por qu el acetato de sodio en solucin tiene pH alcalino? 3. Por qu el NH4Cl tiene pH Acido? 4. Haga una lista del pH de los principales fluidos biolgicos. 5. Realizar un informe detallado de sus observaciones 1.7 FUENTES DE INFORMACIN CASTELLAN. Fsicoquimica. Ed. Felasa (1993) DANIEL y ALBERTY. Fisicoqumico. Ed. Cecsa (1990). ATKINS. Fisicoqumico. Ed. Addison Wesley (1996) LEVINE. Fisicoqumico. Ed. Mc. Graw Hill de Mxico (1998). MARON y LANDO. Fisicoquimica. Ed. Limusa (1990).

II. PRACTICA

N 2 DETERMINACION

DEL pH

DE PRESENTACIONES

FARMACUTICASF-CV3-3B-2 Rev. Junio 2007

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2.1

MARCO TERICO

Las Presentaciones Farmacuticas lquidas adquieren determinados valor de pH de acuerdo alas sustancias que contienen. Por Ejemplo el cloruro de Amonio en un Jarabe genera pH cido; El Acetato de sodio genera un pH ligeramente alcalino; El Bicarbonato de sodio genera un predominio de los Iones Hidroxilo. Muchas sustancias de uso diettico, como el Yogurt, deben su pH a la presencia de cido lctico y la fermentacin es un Indicador de que un alimento puede estar descomponindose con una predominante acidez. Los colirios por ejemplo deben de tener un pH de 7,2 cercano al lquido lacrimal. Por todas estas razones y por la importancia de este parmetro Fisicoqumico que es el pH amerita todo una prctica para explicar los valores del pH en funcin del tipo de Frmaco o el alimento.

2.2

COMPETENCIAS Esta prctica tiene como objetivo hallar el pH de los siguientes productos: Cremas drmicas, Colirios oftlmicos, Jarabes, Soluciones Inyectables, Champes, Yogurt, vinos, cerveza y gaseosas, aplicado los mtodos utilizados en la prctica anterior.

2.3

MATERIALES Y EQUIPOS PAPELES INDICADORES ESCALA DE CLARK Y LUBS SOLUCIONES INDICADORAS YRev. Junio 2007

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2.4 PIPETAS BEAKERS MATRACES ERLEMEYERS PROCEDIMIENTO

POTENCIOMETRO

Se toma una cantidad considerable de la muestra a ser analizada en un Beaker y se procede de acuerdo la metodologa utilizada en la prctica anterior. 2.5 RESULTADOS

Realizar un cuadro con los resultados obtenidos: Muestra pH [Iones OH-] [Iones H3O+]Sustancia Responsable del pH

2.6

CUESTIONARIO 1. La Fermentacin lctica que importancia tiene a nivel de Biotecnologa? 2. La fermentacin alcohlica que sustratos tiene para generar acido carbnico. Realizar la Reaccin completa y la energa liberada? 3. Explique qumicamente la acidez del cloruro de amonio y la alcalinidad del Bicarbonato de sodio?

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2.7

FUENTES DE INFORMACIN

CASTELLAN. Fsicoquimica. Ed. Felasa (1993) DANIEL y ALBERTY. Fisicoqumico. Ed. Cecsa (1990). ATKINS. Fisicoqumico. Ed. Addison Wesley (1996) LEVINE. Fisicoqumico. Ed. Mc. Graw Hill de Mxico (1998). MARON y LANDO. Fisicoquimica. Ed. Limusa (1990).

III. PRACTICA N 3 SOLUCIONES AMORTIGUADORASMARCO TERICO En lo que podamos denominar qumica del acuario buffer es una o varias sustancias qumicas que afectan la concentracin de los iones de hidrgeno (o hidrogeniones) en el agua. Siendo que el pH no significa otra cosa que potencial de

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hidrogeniones (o peso de hidrgeno), un buffer (o amortiguador) lo que hace es regular el pH. Cuando un buffer es adicionado al agua, el primer cambio que se produce es que el pH del agua se vuelve constante. De esta manera, cidos o bases (lacalis = bases) adicionales no podrn tener efecto alguno sobre el agua, ya que esta siempre se estabilizar de inmediato. En general, los buffer consisten en sales hidrolticamente activas que se disuelven en el agua. Los iones de estas sales se combinan con cidos y lcalis. Estas sales hidrolticamente activas son los productos que resultan de la reaccin entre los cidos dbiles y los lcalis fuertes como el carbonato de calcio (a partir del cido carbnico e hidrxido de calcio) o entre cidos fuertes y lcalis dbiles como el cloruro de amonio ( a partir del cido clorhdrico e Hidrxido de Amonio).

COMPETENCIAS Determinar en forma experimental el pH de cada solucin Tampn preparada, utilizando diversos mtodos. Comprender el significado y aplicacin de las sustancias buffer. MATERIALES Y EQUIPOS F-CV3-3B-2

Tubos de ensayoRev. Junio 2007

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Pipetas Fosfato monosdico 1/15 M Fosfato Disdico 1/15 M HCl 0,1 M NaOH 0,1 M H3BO3 0,1 M Tampn Borato Fenobarbital sdico al 1,5 %

Potencimetro

PROCEDIMIENTO : A.- Demostracin de la accin reguladora de una solucin Tampn. B. Comparacin de la Capacidad de una solucin tampn con otra no tamponada. C. Importancia del Tamponamiento para mantener la solubilidad de una Droga :

3.5

RESULTADOS A.- Demostracin de la Accin reguladora de una solucin Tampn SOLUCIN NaH2PO4 1/15 M Na2HPO4 1/15 M Determinar el pH HCl 0, 1 M Na OH 0,1 M Determinar el pH TUBO 1 (ml) 3,90 6,10 IV gotas IV gotas TUBO 2 (ml) 3,90 6,10

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B. Comparacin de la Capacidad de una solucin Tampn con otra No tamponada SOLUCIN H3BO3 % NaH2PO4 1/15 M Na2HPO4 1/15 M Determinar el pH NaOH 0, 1 M Determinar el pH Determinar la Diferencia del pH TUBO 1 (ml) 10,0