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BIOQUÍMICA- FACULTAD DE ODONTOLOGIA GUÍA PARA EL DESARROLLO DE INFORMES DEL LABORATORIO EN BIOQUÍMICA Fecha: 08- Marzo- 2011 Nota___________ Grupo __15 _____ Integrantes : MARIA STEPHANNY BOCANEGRA MARIN código: 1026279010 : MARIA DEL MAR FAJARDO ROJAS código: 930225-27370 Laboratorio: NO. 3 PH Y SOLUCIONES AMORTIGUADORAS (BUFFER) Profesor (es): DR. DIEGO FERNANDO GUALTERO DRA. CAROLINA BARRERA DR. WILSON MEJIA DR. SEBASTIAN BERNAU Semestre: SEGUNDO 1. Resumen (0.25): este contendrá un breve planteamiento del tema, los objetivos de la práctica, la metodología, los resultados más significativos (con sus datos más relevantes) y conclusión. 1 El laboratorio No. 3 que se realizó el día 1 de marzo sobre PH Y SOLUCIONES AMORTIGUADORAS (BUFFER) tuvo como objetivo determinar el grado de pH de muestras de leche, vinagre, limón y orina; utilizando diferentes indicadores de pH que son sustancias que permiten medir el pH de un medio. Habitualmente, se utilizan como indicador papel con sustancias químicas que cambian de color al ponerse en contacto con la solución a la cual se le medirá el PH, por ejemplo el papel tornasol que se torna de color rojo-azul en contacto con compuestos ácidos y también se puede hallar el Ph de una sustancia de forma más precisa con el potenciómetro que es un material electrónico. Gracias a los indicadores de pH podemos determinar la concentración de una solución; es decir podemos saber que tan acida o básica es. Por otra parte y muy paralelo al pH están las soluciones amortiguadoras que tienen como objetivo impedir o amortiguar las variaciones de pH y por eso suele decirse que sirven para mantenerlo

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BIOQUÍMICA- FACULTAD DE ODONTOLOGIA

GUÍA PARA EL DESARROLLO DE INFORMES DEL LABORATORIO EN BIOQUÍMICA

Fecha: 08- Marzo- 2011 Nota___________

Grupo __15_____

Integrantes : MARIA STEPHANNY BOCANEGRA MARIN código: 1026279010 : MARIA DEL MAR FAJARDO ROJAS código: 930225-27370

Laboratorio: NO. 3 PH Y SOLUCIONES AMORTIGUADORAS (BUFFER)

Profesor (es): DR. DIEGO FERNANDO GUALTERO DRA. CAROLINA BARRERA DR. WILSON MEJIA DR. SEBASTIAN BERNAU

Semestre: SEGUNDO

1. Resumen (0.25): este contendrá un breve planteamiento del tema, los objetivos de la práctica, la metodología, los resultados más significativos (con sus datos más relevantes) y conclusión.

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El laboratorio No. 3 que se realizó el día 1 de marzo sobre PH Y SOLUCIONES AMORTIGUADORAS (BUFFER) tuvo como objetivo determinar el grado de pH de muestras de leche, vinagre, limón y orina; utilizando diferentes indicadores de pH que son sustancias que permiten medir el pH de un medio. Habitualmente, se utilizan como indicador papel con sustancias químicas que cambian de color al ponerse en contacto con la solución a la cual se le medirá el PH, por ejemplo el papel tornasol que se torna de color rojo-azul en contacto con compuestos ácidos y también se puede hallar el Ph de una sustancia de forma más precisa con el potenciómetro que es un material electrónico.Gracias a los indicadores de pH podemos determinar la concentración de una solución; es decir podemos saber que tan acida o básica es. Por otra parte y muy paralelo al pH están las soluciones amortiguadoras que tienen como objetivo impedir o amortiguar las variaciones de pH y por eso suele decirse que sirven para mantenerlo constante.Mientras se realizó la práctica, se observó que el grado de certeza de los diferentes indicadores tienen márgenes de error que varían en cierta medida, puesto que con cuando medimos el pH de la orina con el indicador universal nos dio un resultado de 7 (el resultado es un poco subjetivo puesto que tocaba analizar el color y concluir de acuerdo a este si la solución era acida o básica), mientras que con el potenciómetro obtuvimos una medida de pH exacta, la cual fue arrojada en números: 6.77

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2. Introducción (0.5): Se realizara un marco teórico sobre el tema (complementario al que describe la guía de laboratorio), que contendrá las bases teóricas experimentales que fundamenten cada uno de los resultados, las ecuaciones oportunas y los conceptos que sean necesarios para el desarrollo y entendimiento de los experimentos. Finalmente se enunciaran los objetivos de la práctica.

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PH

La palabra pH es la abreviatura de "pondus Hydrogenium". Esto significa literalmente el peso del hidrógeno y es un parámetro que sirve para medir o expresar la acidez o la alcalinidad de un líquido. Se define como el exponente positivo de la concentración de los iones del Hidrógeno (hidrogeniones). El pH suele tomar valores entre 0 y 14, un pH de 7 es neutro y no es ni ácido ni básico. Un pH entre 0 y 7 indica que la sustancia es ácida. Un pH entre 7 y 14 se denomina básico. Cuanto más alejado este el valor de 7, mas ácida o básica será la sustancia.El pH no tiene unidades; se expresa simplemente por un número. Cuando una solución es neutra, el número de protones iguala al número de iones hidroxilo. Cuando el número de iones hidroxilo es mayor, la solución es básica, Cuando el número de protones es mayor, la solución es ácida.La fórmula general para hallar el Ph de un líquido es:

PH= - log (H+)

Los métodos más utilizados para hallar el PH son: Indicadores: son compuestos naturales o sintéticos y orgánicos que cambian su color al cambiar el pH de la disolución, El cambio de color se debe a un cambio estructural inducido por la protonación o desprotonación de la especie, los indicadores utilizados en el laboratorio son azul de bromotimol y fenolftaleína.

Papel tornasol: se usa para saber si una sustancia es acida o hidroxida, El papel tornasol azul cambia a rojo cuando el Ph es menor de 5.4 y el papel rojo cambia a azul cuando el PH es superior a 8.0.

Papel universal: Es utilizado para medir la concentración de Iones Hidrógenos contenido en una sustancia o disolución. Mediante la escala de pH, la cual es clasificada en distintos colores y tipos. Como resultado se podrá obtener una noción imprecisa sobre el nivel de pH. y potenciómetro.

Potenciómetro: Es un electrodo de vidrio que tiene como función medir el Ph de un líquido que se determina por una fuerza electromotriz producida por el sistema electroquímico que varía linealmente con el pH. El pH de la muestra se determina por interpolación.

IMPORTANCIA DEL pH: Desde el punto de vista biológico, el pH tiene mucha importancia ya que en los organismos vivos debe permanecer más o menos constante debido a la existencia de mecanismos reguladores adecuados. Cualquier variación considerable del mismo es incompatible con la vida. El pH de la sangre es aproximadamente 7.

SOLUCIONES ACIDAS Y BASICAS

Los ácidos: Se denominan ácidos a un grupo de sustancias que tienen en común las siguientes propiedades: Presentan sabor agrio o ácido,  Conducen la corriente eléctrica cuando están disueltas en agua, Desprenden gas al reaccionar con metales, como magnesio, zinc, etc.   Modifican el color de unas sustancias llamadas indicadores.

Las bases: Son un grupo de sustancias que tienen en común las siguientes propiedades: Tienen un sabor amargo y son untuosas al tacto,  Cuando están disueltas en agua conducen la corriente eléctrica, Reaccionan con los ácidos produciendo sustancias neutras de características totalmente diferentes.

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SOLUCIONES AMORTIGUADORAS (BUFFER)

Es la mezcla en concentraciones elevadas de un ácido débil y su base conjugada, es decir, sales hidrolíticamente activas. Tienen la propiedad de mantener en equilibrio el pH de un líquido cuando este se pone en contacto con cantidades menores de ácidos o bases fuertes.

La ecuación de Henderson- Hasselbach sirve para calcular el PH de la siguiente manera:

PH = PKa+log [base conjugada] [Ácido débil]

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3. Método experimental (0.5): Este apartado contiene la descripción del método experimental que se ha seguido, en forma de diagrama de flujo (pueden utilizar dibujos o diagramas), para cada uno de los procedimientos o experimentos. No debe copiarse explícitamente el texto de la guía.

3.1 Materiales y reactivos

3.2 . Procedimiento

3.2 Procedimiento

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MATERIALES REACTIVOS

Muestras de orina, leche, limonada, vinagre. HCl 0.2N Papel tornasol rojo y azul. NaOH 0.2NPapel indicador universal Acido acético 0.1MPotenciómetro (PH-metro) Acetato de Sodio 0.1MPipeta de 5mL y 10mLPipeteadorBeaker de 100mLErlenmeyer de 100mL

1. RECONOCER métodos para determinar el PH de una disolución.

Papel tornasol Papel Universal Indicadores Potenciómetro

2. MEDIR Leche Orina El PH de diferentes muestras Limonada Vinagre 15mL CH3COOH 0.1M 15mL CH3COONa 0.1M 3. PREPARACION DEL BUFFER

Determinación del PH

Potenciómetro Teóricamente

PH = PKa+log [base conjugada] [Ácido débil]

4. COMPARACION DE RESULTADOS

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4. Datos (0.25): Aquí se emplearán generalmente tablas donde se puedan consignar aquellos datos que se utilizaron durante la práctica y que sean necesarios para realizar los cálculos. Tenga en cuenta las unidades de cada uno de ellos

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Mezclas para cálculos

20 mL de buffer + 50 mL de H2O

15 mL de buffer + 1 mL de HCl 0.2N

15 mL de buffer + 3 mL de HCl 0.2N

15 mL de buffer + 6 mL de HCl 0.2N

15 mL de buffer + 1 mL de NaOH 0.2N

15 mL de buffer + 3 mL de NaOH 0.2N

15 mL de agua destilada + 1mL de HCl 0.2N

15 mL de agua destilada + 1mL de NaOH 0.2N

REACTIVOS CANTIDAD

de ácido acético (CH3COOH) 0.1M 15 mL

acetato de sodio (CH3COONa) 15 mL

Buffer15 ml

NaOH 0.2N6 mL

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5. Cálculos (0.75): Los cálculos deben ser lo más explícitos posibles de manera que sea fácil su comprensión, si un cálculo es necesario realizarlo varias veces solo se mostrará con los primeros datos y se reportaran en resultados.

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PH = PKa+log [base conjugada] [Ácido débil]

Haga los cálculos teóricos de pH para:

a. La muestra que le correspondió

Grupo 7: 15mL de buffer + 6mL de NaOH 0.2N

0,006L . 0.2 M= 0.0012 NaOH (bf) 0.0075L . 0.1M = 0.00075M (ad) L L

0.00075 Mol 0.00075 Mol + 0.0012 Mol - 0.0012 Mol 0.00195 Mol totales (bf) -0.00045 Mol totales (ad)

M(bf) = 0.00195 Mol =0.092M M(ad)= -0.00045 Mol = -0.021 M 0.021 L 0.021 L

PH= 4.72 + [0.092] = [-0.021]

Para esta disolución, no es posible hallar el PH por un método teórico, ya que el número de Moles de la base fuerte que se agregan es mayor al número de moles del Buffer, por lo tanto la

disolución no se amortigua.

b. Cuando adiciona a 15 mL de buffer 2.5 mL de HCl 0.1N

0,0025 L . 0.1 N = 0.00025 HCL (ad) 0.0075 L . 0.1 N = 0.00075M (bC) L L

0.00075Mol 0.00075 Mol + 0.00025 Mol - 0.00025 Mol 0.001 Mol totales (ad) 0.0005 Mol totales (bc)

M(bc) = 0.0005 Mol =0.028 M M(ad)= 0.001 Mol = 0.057 M 0.0175 L 0.0175 L

PH= 4.72 +log [0.028] = 4.41 [0.057]

PH=4.41

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c. Cuando adiciona a 15 mL de buffer 2.5 mL de NaOH 0.1N

0,0025L . 0.1 M= 0.0025 NaOH (bc) 0.0075L . 0.1M = 0.00075M (ad) L L

0.00075 Mol 0.00075 Mol + 0.00025 Mol - 0.00025 Mol 0.001 Mol totales (bc) 0.0005 Mol totales (ad)

M(bc) = 0.001 Mol =0.057M M(ad)= 0.0005 Mol = 0.028M 0.0175 L 0.0175 L

PH= 4.72 + [0.057] = 5.02 [0.028]

d. 15 mL de H2O destilada + 1 mL de HCl 0.2 N

POH = - log [OH-]

Vo. Co = Vf. CfVo= 0,1mL HCl

Co= 0,2NVf=15mL

(1mL) (0,2N)= Cf(15mL)

Cf=2

0,01N=CfPH= -Log (H+)PH=-Log (0,01)

PH= 2

e. 15 mL de H2O destilada + 1 mL de NaOH 0.2 N

Vo. Co = Vf. CfVo= 0,1mL HCl

Co= 0,2NVf=15mL

(1mL) (0,2N)= Cf(15mL)

0,01N=Cf

POH= -Log (-OH⁻)POH=-Log (-2)

PH= 4-2PH=2

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6. Resultados (0.75) : Incluiremos aquí todos los resultados experimentales con el mayor detalle posible, haciendo uso de las tablas, dibujos y gráficos necesarios. Los resultados se indicarán siempre con sus unidades. (Es completar con los resultados obtenidos en la práctica las tablas realizadas en datos).

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PH (buffer) : 4.66 Potenciometro

15mL +

2.5 mL de HCl 0.1N 2.5 mL de NaOH 0.1N

PH PH

4.41 Acido 4.66 Base 5.02 BUFFER

Al agregar 6ml de NaOH 0.2N a 15Ml de buffer no es posible hallar el PH por un método teórico, ya que el número de Moles de la base fuerte que se agregan es mayor al número de moles del Buffer, por lo tanto la disolución no se amortigua.

15 mL de H2O destilada + 1 mL de NaOH 0.2 N PH 2

15 mL de H2O destilada + 1 mL de HCl 0.2 N PH 2

GRUPO MEZCLAR pH1 20mL de buffer +50mL de H2O 4.642 15mL de buffer +1mL de HCl 0.2N 4.423 15mL de buffer +3mL de HCl 0.2N 4.144 15mL de buffer +6mL de HCl 0.2N 3.295 15mL de buffer +1mL de NaOH 0.2N 4.866 15mL de buffer +3mL de NaOH 0.2N 5.547 15mL de buffer +6mL de NaOH 0.2N 11.958 15mL de agua destilada +1mL de HCl 0.2N 2.359 15mL de agua destilada +1mL de NaOH 0.2N 11.28

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7. Discusión o análisis de resultados (0.75): Una vez obtenidos los resultados se analizará su calidad al comparar los resultados experimentales obtenidos con los controles, patrones o con los resultados teóricos esperados, estos últimos deberán estar soportados con un fundamento teórico. Se incluirán aquí, de forma clara y precisa, las explicaciones que se consideren oportunas para justificar los aciertos y los datos incorrectos. Deberán aportar ideas sobre cómo se podrían solucionar problemas que se hayan presentados en la realización de la práctica.

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En algunos de los resultados se observa la diferencia entre el pH calculado y el pH obtenido por el pH- metro, a partir del error calculado, todo ello provisto por las falencias en cuanto a la manipulación y preparación de las soluciones buffer lo que produjo una alteración en su pH teórico o real. Es importante tener en cuenta la clase de sustancia con la que se está realizando las experiencias ya que dependiendo de la clasificación en la que se encuentre (ácido-base) los cálculos serán específicos y se regirán por cifras y principios diferentes.Para que una disolución se amortigüe deben haber más Moles de buffer que de baje fuerte o acido débil.En cuanto a los resultados, es posible hallar una leve diferencia entre el PH determinado con el potenciómetro y el PH hallado de forma teórica, nunca será igual puesto que en ocasiones las mediciones de las disoluciones no son precisas.

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8. Cuestionario (0.75): Cada laboratorio trae al final de la guía unas preguntas para resolver sobre el tema.

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1. Compare los datos obtenidos en la medición de pH de su muestra utilizando las tres formas y analice los resultados.

Muestra Papel tornasol Papel universal

Potenciómetro .Papel

tornasol azul

Papel tornasolRojo

Leche Rojo <5.4 No cambia PH 6 PH 6.70Vinagre Rojo <5.4 No cambia PH 4 PH 2.94Orina Rojo <5.4 No cambia PH 7 PH 6.77limón Rojo <5.4 No cambia PH 3 PH 2.72

AnálisisEl papel tornasol y el papel universal son medidores de pH en los cuales la valoración de resultados se basa en un análisis cualitativo según el cambio de color que se de en las cintas. Del tal modo que no se puede concluir un numero sin margen de error, mientras que con el potenciómetro se obtienen datos exactos

2. Con base en el valor de pH obtenido en su muestra diga que indicadores utilizaría para confirmar el pH obtenido y qué color obtendría en cada caso. Utilice para ello la tabla de indicadores que aparece en sus guías.

PH: 11.95 de 15mL de buffer + 6mL de NaOH 0.2N (Potenciómetro)Indicador para medir PH: amarillo de alizarina Color obtenido: rojo

3. Nombre dos compuestos biológicos de carácter ácido y dos de carácter básico.

Acidos: Ácidos grasos y Ácido LácticoBásicos: Aminoácidos proteicos y Aminoácidos alifáticos

4. Determine en que condición experimental, según los datos obtenidos, se rompe la capacidad buffer del sistema CH3COONa/CH3COOH. Explique este comportamiento.

La capacidad buffer de este sistema se rompe cuando hay más moles de ácido débil o base fuerte que entran en contacto con el buffer que tiene menos moles, esto no permite la amortiguación de la disolución. Por lo tanto no es posible hallar el PH teóricamente para estas soluciones, como el ejercicio número siete que correspondía a 15mL de Buffer + 6mL de NaOH 0.2N, Es un ejemplo de este comportamiento, donde las moles de base fuerte son mayores a las del buffer por lo tanto al desarrollar la fórmula de PH da un Logaritmo Negativo y se genera un error.

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9. Conclusiones (0.25): Las conclusiones a que se lleguen deben ser coherentes con la práctica realizada y no debe ser una repetición de resultados si no una interpretación de los resultados obtenidos durante el laboratorio.

10. Bibliografía (0.25) : (utilice normas internacionales para la citación de bibliografía)

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• Existen varios métodos para determinar el PH de una disolución, entre los cuales encontramos los indicadores, papel tornasol, papel universal potenciómetro o teóricamente.

•Cuando hallamos el pH de un líquido de forma teórica, nos va a dar una aproximación a la forma práctica, más semejante a la del potenciómetro.

• En algunas disoluciones no es posible hallar el PH por un método teórico, ya que el número de Moles de la base fuerte que se agregan puede ser mayor al número de moles del Buffer, por lo tanto la disolución no se amortigua.

• Las soluciones amortiguadoras cumplen un papel importante en cualquier reacción biológica ya que no permiten un cambio brusco de PH y logran mantener las soluciones en un lugar donde el PH sea optimo para estas.

• http://es.wikipedia.org/wiki/PH• http://www.deciencias.net/simulaciones/quimica/carbono/biologicos.htm• https://www.itescam.edu.mx/principal/sylabus/fpdb/recursos/r55275.PDF• http://www.rmm.cl/index_sub.php?id_contenido=2615&id_portal=253&id_seccion=1562• http://www.mitecnologico.com/lb/Main/PhYPoh

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