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Laboratorio de Bioquímica. Facultad experimental de ciencias. Dpto. de Biología. Universidad del Zulia.

Practica N#2 Preparación de buffer. Titulación de Aminoácidos. Baez Anaverl, Carrasquero Alcibeth, Pernia Adrianny y Tapia Adriana.

Resumen. El objetivo de este trabajo práctico fue introducir al estudiante en la metodología y procedimientos para la preparación y titulación de aminoácidos evaluando la capacidad tamponante de diferentes aminoácidos de acuerdo a la valoración pH-métrica, adquiriendo conocimientos acerca de la importancia de dichas soluciones tampones también llamados buffer, los cuales son sistemas cuyo pH permanece notablemente estable cuando se le añaden otras sustancias. Un aminoácido es una molécula que contiene grupos carboxilos y grupos aminos, actuando como acido o como base soportando grandes o pequeñas adiciones de dichas sustancias que pueden verse reflejadas en las curvas de titulación. Palabras claves: ácido, base, pH, titulación, buffer.

Introducción. En organismos vivos se producen continuamente ácidos orgánicos que son productos finales de reacciones metabólicas, catabolismo de proteínas y otras moléculas en estado activo. El pH es una medida de la acidez o alcalinidad de una solución. El pH indica la concentración de iones hidronio (H3O) presentes en determinadas sustancias. La medición del pH es uno de los procedimientos más utilizados hoy en día en bioquímica, ya que determina características de la estructura y la actividad de las macromoléculas biológicas, así como la conducta de las células y del organismo.

Laboratorio de Bioquímica. Muchas de las reacciones químicas que llegan a producirse en solución acuosa necesitan que el pH del sistema se mantenga constante, para evitar que ocurran otras reacciones no deseadas. Las soluciones reguladoras o “buffer” son capaces de poder mantener la acidez o basicidad de un sistema dentro de un intervalo de pH, por lo cual tienen múltiples aplicaciones, tanto en la industria como en los laboratorios. Estas soluciones contienen especies predominantes un acido débil y una sal de su base conjugada, o una base débil y una sal de su acido conjugado. También podemos obtener

una

solución

reguladora

haciendo

reaccionar

parcialmente

por

neutralización un acido débil con una base fuerte o una base débil con un acido fuerte. Una vez formada la solución reguladora, el pH varia poco por el agregado de pequeñas cantidades de un acido fuerte o una base fuerte y pierdes capacidad reguladora por el agregado de agua (dilución). Los objetivos planteados en esta experiencia práctica fueron el evaluar la gran importancia de las soluciones tampones así como adquirir destrezas en la preparación de disoluciones, evaluando a su vez la capacidad tamponante que presentan diferentes aminoácidos de acuerdo a la valoración pH-métrica.

Resultados y Discusión. Iniciamos la actividad preparando 20ml de un buffer de ácido cítrico y citrato de sodio de pH 5 que de manera errónea lo llevamos a pH 6, luego se separo en dos beaker donde cada uno de ellos contenía 10ml de dicho buffer denominándolos A y B; siendo A titulado con base NaOH y B con HCl. Al titular el buffer citrato de pH 6 con HCl y con intervalos de 0,7ml, denotamos que el pH descendió desde 5,35 a 1,45 presentando una pequeña meseta debido a la liberación de iones hidronio haciendo que la solución sea más acida.

Laboratorio de Bioquímica. Mientras que al titular el buffer B, citrato con NaOH, observamos un cambio brusco de pH de 6,06 a 12,39 ocurriendo esto por la obtención de iones hidróxido, puesto que la solución tampón llega en un punto en el cual pierde su capacidad amortiguadora. También se realizo la titulación de un aminoácido descocido tomando 10ml de la muestra a pH 2.02, se le agregó de forma consecutiva gotas de NaOH midiendo la variación del pH hasta lograr llevarlo a pH 12 y así obtener mediante una curva de titulación la identificación. Mostrando en la grafica 2 mesetas siendo este un aminoácido básico es decir, con carga negativa. Dado los resultados de los demás grupos inferimos que la titulación del buffer fosfato con la base, NaOH, presento un aumento de pH cuando se le adiciono 0,5ml de dicha base; el aumento se llevo acabo de forma normal sin presentar desviación brusca en el buffer TRIS, siendo este un buffer capaz de mantener un pH estable a pesar de las influencias que puedan afectar, el buffer CITRATO y ACETATO presentaron características similares al momento de la adición de 0,5ml de NaOH dando así como resultados curvas de titulación que aumentaron bruscamente hasta un pH 12. Según las soluciones buffer de ACETATO y FOSFATO mas HCl se conoció que el pH de ambos descendió de forma normal luego de la adicción de 0,5ml debido a que dichos sistemas son más concentrados y la capacidad amortiguadora será mayor.El buffer TRIS descendió bruscamente después de ser añadido el HCl. 

Valor de pKa del buffer.

pKa buffer + log10 pKa= pH + log10

pKa = log10 - pH = 5.

Laboratorio de Bioquímica.  Tabla #1 Soluciones buffer + HCl Volumen (ml)

pH

B.Tris

B.Fosfato B.Citrato B.Acetato B.Tris

B.fosfato B.Citrato B.Acetato

O,5

0.5

0,7

0,5

6,9

6,85

5,35

4,67

1

1

0,14

1

1,8

6,56

5,05

4,25

1,5

0,21

1,5

6,25

4.85

3,76

2

0,28

2

5,96

4,58

2,77

2,5

0,35

2,5

5,57

4,35

1,77

0,42

3

4,29

4,02

0,49

3,5

2,84

3,73

0,56

3,44

0,63

3,09

0,70

2,81

0,77

2,53

0,84

2,03

0,91

1,74

0,98

1,45

 Tabla #2 Soluciones buffer + NaOH Volumen (ml)

pH

B.Tris

B.Fosfato B.Citrato B.Acetato B.Tris

B.fosfato B.Citrato B.Acetato

O,5

0.5

0,5

0,5

8,47

7,23

6,06

6,62

1

1

1

1

10,13

7,56

12,39

12,45

1,5

1,5

12,33

8,44

2

2

12,6

10,36

2,5

2,5

12,75

10,96

3

12,8

Laboratorio de Bioquímica. 3,5

12,89

4

12,99

4,5

13,04

 Tabla #3 Aminoácido

AMINOACIDO. 1 gota

2,05

2 gota

2,13

3 gota

2,43

4 gota

3,29

5 gota

4,64

6 gota

8,61

7 gota

9,32

8 gota

9,72

9 gota

9,96

10 gota

11,29

11 gota

11,69

12 gota

11,89

13 gota

11,99

14 gota

12.05

Conclusiones. Las soluciones búffer deben de prepararse de manera que las concentraciones iníciales

de

las

especies

conjugadas

estén

relacionados

entre

sus

concentraciones, el sistema búffer más adecuado es aquel cuyo valor de pKa esta lo más cerca posible del pH que deseamos regular. Se logro la preparación de disoluciones tampones, se evaluó la capacidad tamponante de diferentes

Laboratorio de Bioquímica. aminoácidos de acuerdo a la valoración pH-métrica y se adquirió destreza en la preparación de dichas soluciones.

Referencias Bibliográficas.  Butler J.N. Solubility ans pH calculations. Addison Wesley publishing company, Inc. 1994.  Plummer, D. Introducción a la Bioquímica Práctica. Bogota. McGraw Hill Latinoamerica. 1981  Angelini M. y otrsos. Guia de problemas, Quimica. Ciclo Basico común. Universidad de Buenos Aires, año 2000.