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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLAN CAMPO I

LABORATORIO DE CIENCIA BASICA II PROFE: SAMPERE MORALES RAFAEL

DETERMINACION DE LA ACIDEZ DE LA LECHE

P

R

E

S

E

N

T

A:

OLGUIN GARCIA JUAN ANTONIO

LAB-314 CUAUTITLAN, EDO. MEX A 30 DE MAYO DEL 2012

La leche, por acuerdo internacional, se define como el producto del ordeño regular y completo de vaca sana, bien alimentada y no fatigada y desprovisto de calostro este último corresponde a la primera leche que produce la vaca que ha tenido un hijo. Se compone de 87% de agua, siendo lo restante grasa, proteínas (caseína y lacto albúmina), sacarosa, sales minerales como fosfatos, sulfatos, y cloruros. Es de reacción ligeramente alcalina y al mismo tiempo ácida, por la presencia de fosfatos y de dióxido de carbono. La grasa forma en la leche pequeñísimos glóbulos, visibles sólo al microscopio, más ligeros que el liquido y por eso asciende por el reposo, originando la crema o nata. El aspecto blanco opaco tan característico de la leche se debe a la suspensión de la grasa en forma de estos glóbulos finísimos. Normalmente constituye desde el 3,5 hasta el 6,0% de la leche, variando entre razas de vacas y el tipo de alimentación. La caseína es la proteína más importante de leche se encuentra formando una mezcla heterogénea. Tiene la propiedad de coagularse en presencia de ácidos, originando la masa principal del queso. La concentración en la leche varía de 3,0 a 4,0%. Existe una estrecha relación entre la cantidad de grasa y la cantidad de proteína en la leche cuanto mayor es la cantidad de grasa, mayor es la cantidad de caseína. La lactosa corresponde al glúcido de la leche (C12H22O11), se encuentra en disolución y fermenta con facilidad, dando origen principalmente al ácido láctico, que como ácido que es provoca la coagulación de la leche. Si se deja la leche en contacto con el aire y la temperatura adecuada, se “corta” , lo que se debe al desarrollo de bacterias lácticas como el bacilus lactici y el streptococus lactici, que transforman la lactosa en 2 carbohidratos, la glucosa y galactosa, y posteriormente éstos en ácido láctico. A pesar de que es un azúcar, la lactosa no se percibe por el sabor dulce. La concentración de lactosa en la leche es relativamente constante y promedia alrededor de 5,0% (4,8%-5,2%). A diferencia de la concentración de grasa en la leche, la concentración de lactosa es similar en todas las razas lecheras y no puede alterarse fácilmente con prácticas de alimentación. La acidez total de la leche determina su calidad, ya que la leche de consumo humano suele tener un pH comprendido entre 6,4 y 6,7. Sales minerales y Vitaminas la parte más importante de las sales minerales lo constituyen, fosfatos, sulfatos, cloruros. La leche es una fuente excelente para la mayoría de los minerales requeridos para el crecimiento del lactante. La digestibilidad del calcio y fósforo es generalmente alta, en parte debido a que se encuentran en asociación con la caseína de la leche. Como resultado, la leche es la mejor fuente de calcio para el crecimiento del esqueleto del lactante y el mantenimiento de la integridad de los huesos en el adulto.

INTRODUCCION Los ácidos y las bases son tan comunes como la aspirina y la leche, aunque mucha gente desconozca sus nombres químicos ácidos acetilsalicílico e hidróxido de magnesio respectivamente además de ser la base de muchos productos

medicinales y domésticos, la química de ácidos y bases es importante en los procesos industriales y es fundamental en los procesos biológicos. La acidez de una sustancia es el grado en la que es acida. La escala más común para cuantificar la acidez o la basicidad es el pH, que sólo es aplicable para disolución acuosa. Sin embargo, fuera de disoluciones acuosas también es posible determinar y cuantificar la acidez de diferentes sustancias. La acidez de una sustancia se puede determinar por métodos volumétricos. Ésta medición se realiza mediante una titulación, la cual implica siempre tres agentes: el titulante, el titulado y el indicador; el indicador son sustancia que son acidos o bases y tienen a virar de color cuando están base o acido. En este caso usamos fenoftaleina como indicador que en presencia de acido es incoloro y en presencia de base se torna rosa o violeta. En una Volumetría se añade lentamente la disolución valorante (patrón) desde una bureta a una disolución de analito, situada en el Erlenmeyer, hasta que se completa la reacción entre los dos. A partir de la cantidad (Volumen) de valorante necesaria para completar la reacción se puede calcular la cantidad de analito presente. Los procesos para determinar la acidez son indispensables en cualquier área de la industria, en esta experimentación se busco la acidez total de la leche por medio de métodos volumétricos, la acidez de la leche depende del porciento de acido láctico presente en ella. La acidez total de la leche determina su calidad, ya que la leche de consumo humano suele tener un pH comprendido entre 6,4 y 6,7. que es el encargado de hacer la fermentación en la leche.

OBJETIVO GENERAL > Determinarla acidez total de la leche por medio de valoración con NaOH.… OBJETIVOS PARTICULARES

> Manejar el concepto ácido base. > Contrastar las teorías acido base de Arrhenius y Bronsted Lowry. > Conocer las fuerzas de los ácidos y las bases, con base a la teoría de Arrhenius. > Expresar la constante de equilibrio para ácidos y bases. > Calcular el equivalente químico relacionado con el equilibrio ácido base. > Conocer el concepto de pH. > Expresar la escala de pH. Las zonas de predominio, los equilibrios químicos y las ecuaciones para determinar el pH. > Manejar los indicadores ácidos base. > Comprender el concepto de indicadores acido base. > Describir el equilibrio químico de indicadores acido base. > Elaborar curvas de valoración acido base. > Elaborar curvas de valoración en base a los equilibrios químicos. > Analizar los criterios teóricos para seleccionar un indicador ácido base.

Marco Teorico Acido: es considerado tradicionalmente como cualquier compuesto químico que, cuando se disuelve en agua, produce una solución con una actividad de catión hidronio mayor que el agua pura, esto es, un pH menor que 7. Esto se aproxima a

la definición moderna de Johannes Nicolaus Brønsted y Thomas Martin Lowry, quienes definieron independientemente un ácido como un compuesto que dona un catión hidrógeno (H+) a otro compuesto (denominado base).

Base:según Arrhenius es cualquier sustancia que en disolución acuosa aporta iones OH− al medio. Un ejemplo claro es el hidróxido potásico, de fórmula KOH: KOH → OH− + K+ (en disolución acuosa) Acido Debil: es aquel ácido que no está totalmente disociado en una disolución acuosa.Aporta iones al medio, pero también es capaz de aceptarlos. Acido Fuerte: es un ácido que se disocia por completo en solución acuosa para ganar electrones (donar protones). Solución Estándar: es una disolución que contiene una concentración conocida de un elemento o sustancia específica, llamada patrón primario que, por su especial estabilidad, se emplea para valorar la concentración de otras soluciones, como las disoluciones valorantes.

Patron Primario: Es una sustancia utilizada en química como referencia al momento de hacer una valoración o estandarización. Usualmente son sólidos que cumplen con las siguientes características: 1.

Tienen composición conocida. Es decir, se ha de conocer la estructura y elementos que lo componen, lo cual servirá para hacer los cálculos estequiométricos respectivos.

2.

Deben tener elevada pureza. Para una correcta estandarización se debe utilizar un patrón que tenga la mínima cantidad de impurezas que puedan interferir con la titulación. En cualquier caso, más del 98,5% de pureza, preferiblemente un 99,9%.2

3.

Debe ser estable a temperatura ambiente. No se pueden utilizar sustancias que cambien su composición o estructura por efectos de temperaturas que difieran ligeramente con la temperatura ambiente ya que ese hecho aumentaría el error en las mediciones.

4.

Debe ser posible su secado en estufa. Además de los cambios a temperatura ambiente, también debe soportar temperaturas mayores para que sea posible su secado. Normalmente debe ser estable a temperaturas mayores que la del punto de ebullición del agua.

5.

No debe absorber gases. No debe reaccionar con los componentes del aire. Ya que este hecho generaría posibles errores por interferencias, así como también degeneración del patrón.

6.

Debe reaccionar rápida y estequiométricamente con el titulante. De esta manera se puede visualizar con mayor exactitud el punto final de las titulaciones por volumetría y además se pueden realizar los cálculos respectivos también de manera más exacta.

7.

Debe tener un peso equivalente grande. Ya que este hecho reduce considerablemente el error de la pesada del patrón.

pH: Es una medida de la acidez o alcalinidad de una disolución. El pH indica la concentración de iones hidronio, presentes en determinadas sustancias. Selección de indicadores Los indicadores ácido - base son ácidos o bases débiles, de naturaleza orgánica, cuya forma ácida tiene distinto color que su forma básica. Su color es muy intenso y se percibe incluso a muy bajas concentraciones, del orden de 10-6

M ó

menores. Por ejemplo, la menor concentración a la cual el ojo humano percibe el color rojo violáceo de la fenolftaleína es 3 x 10-7 M; por eso se adiciona 1 - 2 gotas de una solución alcohólica aproximadamente 0.01 M a volúmenes del orden de 100 mL, con lo cual la concentración del indicador en la solución es del orden de 10-5 M en sus usos corrientes. Por protonación ó por transferencia de un protón las moléculas o iones del indicador adoptan estructuras que poseen distinto color. A

continuación se pueden apreciar dichos cambios para indicadores de las

familias de las sulfonftaleínas y de los colorantes azoicos; sustituyendo el grupo

sulfónico (ácido fuerte) de las sulfonftaleínas por un grupo carboxilo (ácido débil) se obtienen las ftaleínas, la tercer familia de colorantes ácido - base. Notar que el Rojo de Fenol tiene dos formas rojas y una amarilla; en consecuencia una solución fuertemente ácida tendrá color rojo, y al incrementar gradualmente su pH por adición de una base percibiremos primero un viraje del rojo al amarillo y luego un segundo viraje al rojo. El Anaranjado de Metilo, en cambio, experimentaría un solo viraje en ese proceso. En la siguiente tabla se muestran los indicadores utilizados experimentalmente: LETRA

INDICADOR

RANGO DE VIRE

COLOR

V W X Y Z

Azul de bromotimol Azul de timol Fenolftaleína Naranja de metilo Rojo de metilo

6 -7.6 8.0-9.6 8.7-10.0 3.1-4.4 4.4-6.2

(ACIDO/BASE) Amarillo/azul Amarillo/azul Incoloro/purpura Rojo/amarillo Rojo/amarillo

Curvas de titulacion: Las curvas de titulación representan el cambio de pH a medida que se añade la solución titulante, esta gráfica consta de 3 fases esencialmente: la 1 fase en la cual el pH no varía considerablemente con una adición de la solución titulante; la 2 fase es la más importante y representativa ya que al acercarse al punto de equivalencia el pH sufre grandes cambios con una mínima adición de solución titulante, esta fase permite determinar el pH en el punto de equivalencia; y la 3 fase se habla de un pH que depende de la concentración de la solución titulante en exceso. Punto de equivalencia: Se produce durante una valoración química cuando la cantidad de sustancia valorante agregada es estequiométricamente equivalente a la cantidad presente del analito o sustancia a analizar en la muestra, es decir reacciona exactamente con ella.

Acido Lactico: es un compuesto químico que desempeña importantes roles en diversos procesos bioquímicos, como la fermentación láctica. Fórmula molecular C3H6O3 .

Material y Reactivos MATERIAL: Material.

Cantidad.

Soporte universal

1

Vaso de precipitado

2

Propipeta

1

Piseta

1

Mechero de bunsen

1

Tripeé

1

Tela de asbesto

1

Nuez

1

Pinzas de tres dedos

1

Mosca

1

Agitador Magnetico

1

Reactivos y Soluciones: Hidróxido de sodio Fenoftaleina Leche Agua Destilada

INSTRUMENTOS DE MEDICION:

Nombre Pipeta volumetrica Matraz Erlenmeyer Bureta

Cantidad

Capacidad

Unidad mínima

2ml 25ml 25ml

de medición 2 ml _____ 0.1ml

1 1 1

Desarrollo Experimental: 

Se armo el mechero de busnsen y el tripie la tela de asbesto se coloca sobre de este.



Se armo el soporte universal con la nuez y la pinza de tres dedos, se colocó la bureta y se lleno hasta los 25 ml de NaOH a .1212 N



Se midieron 2ml de alícuota de leche con la pipeta volumétrica, se deposito en el matraz Erlenmeyer de 25ml.



Aparte se puso a hervir agua destilada aproximadamente 25 ml para que nos sea suficiente para unas 5 valoraciones, esto se hizo para eliminar el CO2, del agua y se dejó enfriar.



Para reducir la coloración de la leche y que se mas visible el viraje de color, se le agregó el doble del volumen en leche de agua destilada, osea, 4ml de agua destilada por cada 2 ml de leche.



Ya preparada la solución se le agregaron 2 gotas de fenoftaleina.



Se coloca sobre el agitador magnético, y se deposita la mosca dentro del matraz Erlenmeyer y prendemos el agitador.



Con la bureta ya previamente colocada, se comenzó a valorar dejando caer gota a gota de NaOH a .1212 N.



Cuando se comenzó a ver cambio de color lo dejamos por 30 seg. Para vr si persistía el cambio y anotamos cuantos ml de NaOH se gastaron.



El proceso de valoración se repite 5 veces

Obtencion de Datos y Calculos ml Iniciales 25

ml Final 23.7

ml gastados 1.3

23.7 22.7 21.7 20.9

22.7 21.7 20.9 19.8

Modelo Matematico C1V1=C2V2 Calculos (.1212 N) (1.3 ml) = C2 2ml 1. (.1212 N) (1.3 ml) / 2ml = 0.07878 N 2. (.1212 N) (1.0 ml) / 2ml = 0.0484 N

3. (.1212 N) (1.0 ml) / 2ml = 0.06060 N

4. (.1212 N) (1.0 ml) / 2ml = 0.04848 N

5. (.1212 N) (1.1 ml) / 2ml = 0.06666 N ∆V= 1ml

∆C= 0.06058 N

Equivalentes de Acido Lactico Masa Molar Acido Lactico C3H6O3 C3= 18 H6 = 6 O3= 48 72 g/mol

0.06058 meq 1 ml

1.0 mmol 2 meq

78 g/mol 1.0 mmol

= 2.521 meq/mol

1.0 1.0 0.8 1.1

2.521 meq/mol * 2 ml = 5.042 meq Masa en 2 ml = 0.05042 =100% (0.0542 /2) * 100 = 2.521 % de acido láctico presente en 2 ml de Leche Nido