Capacidad reguladora.

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[pic 16]

- Discusión

A partir de los datos obtenidos se pudieron construir dos diferentes gráficas las cuales muestran el cambio de pH en función al volumen añadido de HCl ó NaOH según sea el caso. Para la gráfica 1, se puede observar que al agregar el HCl al agua el cambio de pH que experimenta ésta es bastante drástico (se observa una curva que desciende). En cambio al agregar HCl a la solución de Agua-Alkaseltzer la gráfica refleja que el cambio de pH no es tan drástico, va siendo un poco más constante y va variando en cantidades muy pequeñas.

Las soluciones amortiguadoras o buffers impiden o amortiguan las variaciones de pH. La concentración de H+ en el agua experimenta una elevación inmediata cuando se añade una mínima cantidad de ácido, en cambio, no ocurre así con una solución amortiguadora, la cual admite cantidades del mismo ácido notablemente mayores sin que la concentración de hidrogeniones aumente de una manera apreciable. El cambio de pH tan drástico en el agua se debe a que la concentración de H+ en el agua aumenta, lo cual provoca el cambio tan repentino de pH.

Algunos de los componentes más importantes del Alkaseltzer son NaHCO3, Ácido Cítrico (C9H8O4) Y Ácido acetilsalicílico (C9H8O4). Cuando se agrega HCl a la dilución Alkaseltzer-Agua, alguna sal que este contenida en el Alkaseltzer al estar disociada puede aceptar los H+ provenientes del HCl y volver a formar alguno de los ácidos contenidos por lo que casi no se sufre un cambio de pH.

Para la gráfica 2 se puede observar que al agregar NaOH al agua el cambio de pH que experimenta es bastante drástico (de 5.23 a 7.29). Este cambio de pH se da ya que aumenta la concentración de OH- en el agua lo que provoca un aumento repentino.

Para el sistema Alkaseltzer-Agua los OH- provenientes del NaOH al ser fuertes aceptores de protones tenderán a reaccionar con cualquier H+ libre disponible (de los ácidos) para formar H2O. La cantidad de H+ será ligeramente menor que la originalmente presente y por lo tanto el pH aumentara ligeramente también, pero el aumento no es tan grande como lo sería en un sistema no amortiguador, por lo que en la gráfica se observa que el cambio de pH va siendo un poco más constante y más ligero.

- Cuestionario

1.- ¿Por qué es importante la temperatura en una medición de pH?

Porque la temperatura afecta la constante de disociación del agua y por ende, en las concentraciones de H+ y OH-.

2.-En cervezas y refrescos, ¿Cuál es el pH aproximado y cuál es el ácido que proporciona los iones hidronio?

El pH aproximado de ambos oscila entre 2 y 3, los ácidos que aportan los iones hidronio, son principalmente el ácido carbónico y el ácido cítrico, entre otros.

3.- ¿A qué se debe que los shampoos que se anuncian como neutros, no lo son?

A que el pH de la piel humana es ligeramente acido, por lo que para impedir con crecimiento bacteriano o fúngico en la piel, en este caso el cuero cabelludo, se debe de mantener un pH neutro o balanceado, sobre todo que se evite la alcalinidad, en donde los hongos se desarrollarían, por lo que el shampoo debe de ser ligeramente alcalino para neutralizar el pH del cuero cabelludo y dejarlo neutro o cercano a la neutralidad.

4.- Determinar la capacidad reguladora del Alkaseltzer.

1 equivalente – 1 litro

X - 0.005 litros [pic 17]

[pic 18]

[pic 19]

5.- Sobre qué principio funcionan las soluciones reguladoras (buffer)?

Las soluciones amortiguadoras se basan en el principio de chatelier en el equilibrio químico. El ácido o base utilizada, siendo débil se disocia parcialmente en la solución, por lo que hay una proporción según su constante de equilibrio tanto de producto como de reactivo. Es decir, poniendo como ejemplo una solución amortiguadora hecha por un ácido débil. Al momento de agregarle más acido, este se disociara y aumenta la concentración de iones H+, pero el ion común (en este caso la base conjugada de la solución creada) que se encuentre en la solución por contrarrestar el efecto de desbalance en la reacción, se asociara con los iones liberados y reducirá su concentración de esta forma reduciendo su pH, que no aumentara tan notablemente a como lo haría en una solución que no es amortiguadora

6.- ¿Cuáles son los principales pasos que se deben seguir en la preparación de una solución reguladora?

De la ecuación de Henderson-Hasselbach, se puede deducir que el pH de una solución amortiguadora depende de dos factores uno es el de pKa y el otro es la proporción de sal a ácido.

La ecuación de Henderson-Hasselbach es una fórmula química que se utiliza para calcular el pH, de una solución buffer, o tampón, a partir del pKa (la constante) y de las concentraciones de equilibrio del ácido o base, del ácido o la base conjugada.

[pic 20]

[pic 21]

[pic 22]

Donde:

- S es la sal o especie básica, y

- A es el ácido o especie ácida

Para preparar una solución buffer primero se debe conocer el pH al cual se quiere mantener la solución. Después se debe encontrar un ácido cuyo valor de pka sea de +/- 1 unidad de pH alrededor del pH que se quiera lograr. Por ejemplo, el pka del ácido acético es 4.74, por lo que se puede usar para preparar soluciones buffer de 3.74 a 5.74.

Para saber cuánto se debe agregar de ácido y de su base conjugada se debe utilizar la ecuación de henderson hasselbach (que tiene grandes limitaciones y solo es significativa para estos casos simples). La ecuación es pH=pka+log (base/ácido) donde pH es el valor de pH al que se quiere llegar, pka es el valor de pka del ácido que se utiliza y base y ácido son las concentraciones analíticas de estas especies en solución. Conociendo el pH que se quiere y el pka podemos despejar de la ecuación la relación entre la base y el ácido.

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