2.4: Preparación de Tampón
- Page ID
- 123381
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\)
\( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\)
\( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\)
\( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)
\( \newcommand{\vectorA}[1]{\vec{#1}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorAt}[1]{\vec{\text{#1}}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorB}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vectorC}[1]{\textbf{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorD}[1]{\overrightarrow{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorDt}[1]{\overrightarrow{\text{#1}}} \)
\( \newcommand{\vectE}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash{\mathbf {#1}}}} \)
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
LECTURAS RELACIONADAS: Páginas 13-15, 17-19, 278-279, (Apéndice B)
OBJETIVO
Al finalizar este ejercicio, las discusiones apropiadas y la lectura relacionada, el alumno podrá:
- Preparar soluciones tampón a partir de estándares acuosos.
- Mida el pH usando un medidor de pH.
- Calcular los valores de pH usando la ecuación de Henderson-Hasselbach.
PRINCIPIO
Los tampones se utilizan en casi todas las reacciones bioquímicas para mantener condiciones óptimas de pH. El tampón, compuesto por un ácido débil (HA) y su base conjugada (A-), se elige para proporcionar la máxima capacidad de tamponamiento a un pH dado. El cálculo de la cantidad de cada componente tampón necesaria para alcanzar el pH deseado se determina mediante el uso de la ecuación de Henderson-Hasselbach:
\[pH=pK_{a} + \log \frac{[A^{-}]}{[HA]}\]
donde pKa es la constante de disociación para el ácido débil. La capacidad máxima de tamponamiento ocurre cuando el pH de la solución es igual al pKa del ácido débil. El conocimiento de cómo preparar una solución tamponada es crítico para un análisis bioquímico preciso.
Materiales
- Solución de calibración de pH
- Frascos volumétricos de 50 mL
- Pipetas pHmetro
- O.2M Na 2 HPO 4
- Agua Destilada
- O.2M NaH 2 PO 4 (pKa = 6.8)
Calibración del medidor de pH (opcional)
- Retire el electrodo de la solución de almacenamiento.
- Verifique que la solución interna de KCl esté llena al nivel adecuado.
- Si el nivel de KCl es incorrecto, consulte con su instructor.
- Seque con cuidado el electrodo (no limpie el electrodo).
- Sumerja la punta del electrodo en el primer tampón de calibración (generalmente pH 7.00).
- Girar el instrumento para “medir”.
- Después de permitir el equilibrio (aprox. 30 segundos), ajuste la lectura del pH a 7.00 de acuerdo con las instrucciones de su instructor.
- Gire el instrumento a “standby”.
- Retire el electrodo de la solución de calibración.
- Enjuaga el electrodo con agua destilada y sécalo.
- Repita los pasos 5 y 6 usando un segundo búfer de calibración. Esto suele ser pH 4.00 para una medición de pH7.0 <7.0, or pH 10.0 for a pH measurement >.
- Una vez completada la calibración, gire el instrumento a “standby”.
- Deje el electrodo en reposo en tampón neutro o agua destilada.
PROCEDIMIENTO
- Agregue cuidadosamente los volúmenes de solución madre de Na2HPO4 que se muestran en la hoja de datos en matraces volumétricos de 50 mL etiquetados limpios.
- Llevar al volumen con NaH2PO4 y agua como se indica en la hoja de datos.
- Mezcle cada combinación a fondo.
- Siguiendo las instrucciones dadas por su instructor, mida el pH de cada solución tampón y registre el valor en la hoja de datos.
- Calcular el pH esperado de cada tampón utilizando la ecuación de Henderson-Hasselbach y registrar el valor en la hoja de datos.
- Selle cada frasco con parafilm y almacene como lo indique su instructor. Estos tampones se utilizarán en el ejercicio de titulación (Ejercicio #5).
| FICHA TÉCNICA, EJERCICIO #4 |
NOMBRE: _______________ FECHA: _______________ |
| Solución | Solución de Stock |
Solución para Existencias |
H 2 O | pH medido | pH calculado |
|---|---|---|---|---|---|
| 0.2 M Na 2 HPO 4 | 0.2 M Na 2 HPO 4 | H 2 O mL | |||
| A | 4.0 mL | 46,0 mL | 0 | ||
| B | 12.3 mL | 37.7 mL | 0 | ||
| C | 30.5 mL | 19.5 mL | 0 | ||
| D | 43.6 mL | 6.4 mL | 0 | ||
| E | 46,0 mL | 4.0 mL | 0 | ||
| F | 2.0 mL | 23.0 mL | 25 mL |
CÁLCULOS
Calcular el pH teórico de cada solución tampón usando la ecuación de Henderson-Hasselbach
\[pH = pK_{a} + \log \frac{[A^{-}]}{[HA]}\]
¡Piensa! ¿Cuál de las soluciones tampón madre contiene la base conjugada (A-) y cuál es el ácido débil (HA)?
Preguntas de Discusión
- Describir cómo un electrodo de pH mide el pH.
- ¿El tampón “E” que preparaste, será más efectivo contra los cambios ácidos o alcalinos? ¿Por qué?
- ¿Cuánto 0,2 M de acetato de sodio y 0,2 M de ácido acético se requerirían para hacer 100 mL de tampón de acetato de pH 4.7? (pKa = 4.75).
| 0.2 M | acetato de sodio | _______________ML |
| 0.2 M | ácido acético | _______________ML |
- La solución F tiene la mitad de la concentración de base conjugada y ácido débil que la solución A pero tiene el mismo pH. ¿Cómo puedes explicar esto?
- ¿Cómo se compara el pH medido y calculado de las soluciones B & 0 con los pH esperados del Apéndice B, en Kaplan y Pesce?