BIOQUÍMICA I - REACCIÓN XANTOPROTEICA

PREPARACIÓN DE SOLUCIONES ÁCIDOS Y BASES, MEDICIÓN DE Ph

OBJETIVO

Conocer y expresar las diversas mediciones de ácidos –bases en las sustancias.

Evaluar las condiciones de disociación y asociación de las diferentes soluciones.

La determinación del pH.

MARCO TEORICO

El pH se define como el logaritmo negativo de base 10 de la actividad de los iones hidrógeno:

Se considera que p es un operador logarítmico sobre la concentración de una solución: p = –log [...], también se define el Poh, que mide la concentración de iones OH−.

Puesto que el agua está adulterada en una pequeña extensión en iones OH– y H3O+, tenemos que:

K (constante) w (water; agua) = [H3O+]•[OH–]=10–14 en donde [H3O+] es la concentración de iones hidronio, [OH−] la de iones hidroxilo, y Kw es una constante conocida como producto iónico del agua, que vale 10−14.

Por lo tanto,

Log Kw = log [H3O+] + log [OH–]

–14 = log [H3O+] + log [OH–]

14 = –log [H3O+] – log [OH–]

pH + pOH = 14

Por lo que se puede relacionar directamente el valor del pH con el del pOH.

MEDIDA DEL PH

El valor del pH se puede medir de forma precisa mediante un potenciómetro, también conocido como pH-metro (/pe achímetro/ o /pe ache metro/), un instrumento que mide la diferencia de potencial entre dos electrodos: un electrodo de referencia (generalmente de plata/cloruro de plata) y un electrodo de vidrio que es sensible al ion de hidrógeno.

También se puede medir de forma aproximada el pH de una disolución empleando indicadores, ácidos o bases débiles que presentan diferente color según el pH. Generalmente se emplea papel indicador, que se trata de papel impregnado de una mezcla de indicadores cualitativos para la determinación del pH. El papel de litmus o papel tornasol es el indicador mejor conocido. Otros indicadores usuales son la fenolftaleína y el naranja de metilo.

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Cuando en una solución la concentración de iones hidrógeno (H+) es mayor que la de iones hidroxilo (OH–), se dice que es ácida. En cambio, se llama básica o alcalina a la solución cuya concentración de iones hidrógeno es menor que la de iones hidroxilo.

Una solución es neutra cuando su concentración de iones hidrógeno es igual a la de iones hidroxilo. El agua pura es neutra porque en ella [H+] = [OH–].

CARACTERÍSTICAS DE ÁCIDOS Y BASES

Ácidos Bases

Tienen sabor agrio (limón, vinagre, etc.). Tiene sabor cáustico o amargo (a lejía)

En disolución acuosa enrojecen la tintura o papel de tornasol En disolución acuosa azulean el papel o tintura de tornasol

Decoloran la fenolftaleína enrojecida por las bases Enrojecen la disolución alcohólica de la fenolftaleína

Producen efervescencia con el carbonato de calcio (mármol) Producen una sensación untuosa al tacto

Reaccionan con algunos metales (como el cinc, hierro,…), desprendiendo hidrógeno Precipitan sustancias disueltas por ácidos

Neutralizan la acción de las bases Neutralizan la acción de los ácidos

En disolución acuosa dejan pasar la corriente eléctrica, experimentando ellos, al mismo tiempo una descomposición química En disolución acuosa dejan pasar la corriente eléctrica, experimentando ellas, al mismo tiempo, una descomposición química

Concentrados destruyen los tejidos biológicos vivos (son corrosivos para la piel) Suaves al tacto pero corrosivos con la piel (destruyen los tejidos vivos)

Enrojecen ciertos colorantes vegetales Dan color azul a ciertos colorantes vegetales

Disuelven sustancias Disuelven grasas y el azufre

Pierden sus propiedades al reaccionar con bases Pierden sus propiedades al reaccionar con ácidos

Se usan en la fabricación de jabones a partir de grasas y aceites

Tipos de disoluciones

• Ácidas: [H3O+] > 10–7 M pH < 7

• Básicas: [H3O+] < 10–7 M pH > 7

• Neutras: [H3O+] = 10–7 M pH = 7

Tanto ácidos como bases se encuentran en gran cantidad en productos usados en la vida cotidiana, para la industria y la higiene, así como en frutas y otros alimentos, mientras que el exceso o defecto de sus cantidades relativas en nuestro organismo se traduce en problemas de salud.

Cómo reacciona una gota de fenolftaleína al unirse con ácidos o con bases.

EJEMPLO DE UN ACIDO

El ácido clorhídrico (HCl) se disuelve en el agua de la siguiente manera:

EJEMPLO DE BASE

Una base típica de acuerdo a la definición de Arrhenius es el hidróxido de sodio (NaOH):

NaOH H2O

Na+(aq) + OH-(aq)

TITULACION

Una reacción de neutralización es aquella en la que un ácido y una base en solución acuosa, interactúan para producir agua y una sal.

Estas reacciones son importantes industrialmente pues constituyen un método eficaz de producir sales de alta pureza. Durante la neutralización, los iones H y OH reaccionan entre sí para producir agua, al tiempo que los iones restantes, es decir, los pares conjugados del ácido y la base, generan la sal. Sin embargo, por lo general estos iones continúan disociados en solución acuosa, por lo que la sal, como tal, no se forma sino hasta que el agua es retirada, por ejemplo, por evaporación. El pH de la solución luego de que ha ocurrido la neutralización es cercano a la neutralidad,

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