MEDICIÓN DE PH A SOLUCIONES DE VITAMINA C PDF

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Practica de Quimica Inorganicasobre la medicion de pH, y los diferentes resultados respecto a distintas marcas de vitamina c...

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Universidad de Guayaquil Facultad de Ciencias Químicas Carrera: Bioquímica y Farmacia Guía de Prácticas de Laboratorio MEDICIÓN DE PH A SOLUCIONES DE VITAMINA C

N°11 Docente Estudiante s Curso Objetivos de la práctica de laboratorio 1. Comparar el comportamiento de pH con las tabletas de vitamina C de liberación programada cuando cada una se disuelven en agua destilada. 2. Usar un sensor de pH para controlar el valor de pH de los dos tipos diferentes de tabletas de vitamina C durante un tiempo transcurrido de aproximadamente doce minutos. Instrucciones o consideraciones previas

Cuando hablamos de ácid os y de bases, nos referimos a dos tipos de compuestos químicos, opuestos en cuanto a su concentración de iones de hidrógeno, es decir, su medida de acidez o alcalinidad, su pH. Sus nombres provienen del latín acidus (“agrio”) y del árabe al-Qaly (“cenizas”). El término “bases” es de uso reciente, antiguamente se los llamaba álcalis.  

Ácidos. Sustancias con PH de 0 a 6. Neutros. Sustancia con PH 7 (el agua)  Bases / alcalinos. Sustancias con PH de 8 a 14.

Cuanto menor sea el pH, mayor es el grado de acidez (0 es el gradiente del ácido clorhídrico), cuanto mayor sea el pH, mayor es el grado de alcalinidad o pH básico/alcalino (14 el gradiente de la soda cáustica). Tanto ácidos como bases son sustancias conocidas por la humanidad desde hace cientos de años. Sin embargo, solo se las pudo comprender totalmente con la formulación de la teoría atómica en el siglo XIX y la comprensión de los aspectos subatómicos de la química. En cuanto a su estructura química, los ácidos suelen constar de átomos de hidrógeno unidos a otros compuestos orgánicos e inorgánicos (por ejemplo, el ácido clorhídrico es HCl). Las bases se caracterizan por aportar iones OH– al medio, cuando están en una disolución acuosa, llevando generalmente (pero no

exclusivamente) en su fórmula un grupo hidroxilo. En las industrias humanas, ambos tipos de compuestos son empleados como catalizadores de otras reacciones o como reactivos para obtener de ellos (o de otras sustancias) diversos elementos deseados, sacando provecho a su poder reductor o cáustico. Es común su empleo en la industria alimenticia o química. Se utilizan para producir disolventes, purificadores, medicinas, jabones o baterías.[ CITATION Mar20 \l 1033 ]

Características de ácidos y bases Tanto ácidos como bases pueden existir como líquidos, sólidos o gases, dependiendo de su temperatura. Por otro lado, pueden existir como sustancias puras o diluidas, conservando muchas de sus propiedades. La diferencia de pH es el rasgo más notorio de cada uno y este factor constituye, en sus variantes más extremas, fuente de riesgos para la materia orgánica y un gran poder catalizador de otras reacciones. [ CITATION Mar20 \l 1033 ] Los ácidos y las bases presentan características físicas diferentes: Ácidos     

Presentan un sabor agrio (por ejemplo: ácido presente en diversos frutos cítricos). Son altamente corrosivos, pueden generar quemaduras químicas en la piel o daños respiratorios si se inhalan sus gases. Son buenos conductores de la electricidad en disoluciones acuosas. Reaccionan con metales produciendo sales e hidrógeno. Reaccionan con óxidos metálicos para formar sal y agua.

Bases     

Presentan un sabor amargo característico. Son buenos conductores de la electricidad en disoluciones acuosas. Son irritantes de la piel: disuelven la grasa cutánea y pueden destruir por su efecto cáustico la materia orgánica. Su respiración también es peligrosa. Poseen tacto jabonoso. Son solubles en agua.

Indicadores de ácidos y bases Para distinguir entre un ácido y una base debemos atender al nivel de pH. La mejor forma de medir el pH es mediante papel tornasol, usualmente en tiras que se pueden sumergir en la solución o apoyar en el compuesto, y observar el cambio de color.

Este papel se torna de color rojo-anaranjado cuando está en contacto con un ácido, y se oscurece ligeramente con una sustancia alcalina.[ CITATION Mar20 \l 1033 ]

Reacción de neutralización Se llama reacción de neutralización o (reacción ácido-base) a una reacción química que ocurre cuando se mezclan estos dos tipos de compuestos, obteniendo a cambio una sal y cierta cantidad de agua. Estas reacciones suelen ser exotérmicas (generan calor) y su nombre proviene del hecho de que las propiedades de ácido y de base se cancelan. Esta reacción puede darse de cuatro formas, dependiendo de las proporciones de sus reactivos:    

Un ácido fuerte y una base fuerte. El reactivo más abundante quedará en disolución respecto del otro. Un ácido débil y una base fuerte. Se obtendrá una disolución de pH básico, la base permanecerá en la reacción. Un ácido fuerte y una base débil. Se neutralizará el ácido y permanecerá una porción ácida en disolución, dependiendo del grado de concentración del ácido. Un ácido débil y una base débil. El resultado será ácido o básico dependiendo de las concentraciones de sus reactivos.[ CITATION Mar20 \l 1033 ]

Factores que afectan a exactitud del medidor de pH los medidores de pH consisten en referencia distinta y los electrodos del pH, o (generalmente) un único electrodo de la combinación. Estos dispositivos se sumergen en líquido y la diferencia entre el potencial de los dos electrodos se utiliza para determinar el pH total de la solución. Sin embargo, hay varios factores relacionados con el medidor de pH o la solución tampón que se coloca hacia adentro puede afectar a la exactitud de esta medición.[ CITATION Sur19 \l 1033 ] Membrana de cristal El electrodo del pH se hace generalmente del cristal. Las capas en la superficie de cristal pueden alterar las lecturas del pH importante. Las capas de diversas substancias, incluyendo los agentes contaminadores, los macizo, biofilms, los depósitos, cal, o los aceites mal solubles pueden hacer el inaccesible superficial de cristal al ambiente medido. Así, la superficie de cristal se debe limpiar regularmente. Sin embargo, éste no debe ser ` hecho mecánicamente' mientras que la limpieza fuerte puede dañar la superficie del cristal. Éste debe ser ` hecho químicamente los' que demanda ácidos diluidos, tensideconteniendo soluciones de la limpieza, o la solución del agente antitiroideo.[ CITATION Sur19 \l 1033 ] Diafragmas El electrodo del pH contiene un diafragma, consistiendo en un anillo de cerámica, de Teflon poroso, y un pequeño orificio. Esto funciona para prevenir la lixiviación de electrólitos, sin embargo, el bloqueo por las composiciones solubles puede llevar a la resistencia creciente y al pH inferior. Usando cartucho el sistema de

referencia puede prevenir este problema.[ CITATION Sur19 \l 1033 ] Electrólito de la referencia y electrodo de referencia La presencia de venenos del electrodo en el ambiente de la medición puede corroer el electrodo de referencia de la plata/del plata-cloruro y llevar para cambiar en la diferencia potencial. Esto se puede prevenir usando un electrodo bicameral y que reduce el acceso del electrólito al electrodo de referencia.[ CITATION Sur19 \l 1033 ] Ambiente de la medición El ambiente en el medidor de pH puede también suscitar problemas. El uso del agua desionizada, destilada, desmineralizada puede aumentar la resistencia eléctrica en el ambiente de la medición, que puede alterar las mediciones del pH. Sin embargo, liberar una gran cantidad de cloruro de potasio en la solución a través del cloruro de potasio sólido en el electrodo puede resolver esta entrega.[ CITATION Sur19 \l 1033 ] Contactos Los electrodos se conectan generalmente usando los cables. Diversos cables son fabricados por diversos fabricantes y así, la incompatibilidad puede presentarse entre diversos medidores de pH de diversos fabricantes. Un anillo o se puede utilizar en la conexión entre el electrodo y el cable para prevenir el asiento de la humedad.[ CITATION Sur19 \l 1033 ] cable de conexión del pH El medidor de pH y todas sus conexiones eléctricas deben tener alta resistencia de aislamiento como los cortocircuitos pueden causar desvíos en la lectura del pH y dañar el instrumento. Así, solamente los cables coaxiales se utilizan en medidores de pH y los cables que conectan tienen una capa semiconductora aparte de blindar de cobre.[ CITATION Sur19 \l 1033 ] Efecto de la temperatura La temperatura es un factor importante mientras que mide el pH. Esto es porque las reacciones químicas y los valores de pH son temperatura-relacionados. También, la señal del voltaje medida en un medidor de pH es también dependiente de la temperatura. En condiciones donde está variable la temperatura, se aconseja para agregar un sensor de temperatura en el medidor de pH. El sensor mide el pH basado en el declive con temperatura corregida.[ CITATION Sur19 \l 1033 ] Efecto de la humedad y de la presión Las presiones y los cambios extremos en la presión pueden dañar el material de cristal de la referencia. Seleccionando los electrodos y el herraje especiales la membrana de cristal con los herrajes especiales puede ayudar a evaluar esta entrega. También, la desecación debido a la falta de humedad puede también afectar a la membrana de cristal.[ CITATION Sur19 \l 1033 ]

Desorganizaciones mecánicas La presencia de partículas en el ambiente puede llevar a las escoriaciones en la superficie de cristal del electrodo del pH. Esto puede reducir su vida y alterar las lecturas. Las superficies especiales o planas de las membranas de cristal se han diseñado para reducir el impacto de este problema. También, las vibraciones y las descargas eléctricas que llevan para esfuerzo en los materiales pueden también reducir su vida. Los cambios en la situación de la instalación pueden resolver esta entrega.[ CITATION Sur19 \l 1033 ] Desorganizaciones eléctricas Las averías eléctricas o el cortocircuito pueden llevar a la baja del declive o de la señal en el medidor de pH. Todos los aspectos eléctricos, incluyendo la conexión a tierra, el blindar, instalación, y los cables deben ser cruz verificada durante y después de la instalación.[ CITATION Sur19 \l 1033 ]

FUNDAMENTO: Al liberar lentamente una vitamina o un medicamento a lo largo del día, las tabletas de liberación prolongada ofrecen una alternativa simple a dosis múltiples. Hay varios métodos diferentes utilizados para lograr el efecto de liberación de tiempo. Uno común es el método consiste en cubrir el medicamento con un recubrimiento de polímero que le permita penetrar lentamente en el cuerpo. En este experimento se comparará el comportamiento de las tabletas de vitamina cuando cada una se agrega al agua. Se utilizará una sonda de pH para determinar el valor de pH de los dos diferentes tipos de tabletas de vitamina C durante un período de tiempo transcurrido. Usando un potenciómetro es posible registrar el cambio de pH a medida que funciona esta capa de polímero. REACTIVOS DE LABORATORIO 1. 2 tabletas regulares de vitamina C de 500 mg de diferentes marcas

Materiales de laboratorio 1. Barra de agitación 2. Vaso de precipitación 3. Agitador magnético Equipos de laboratorio 1. Potenciómetro Actividades por desarrollar/ técnica operatoria o procedimiento 1. Mida aproximadamente 250 ml de agua del grifo en un vaso de precipitación limpio de 500 ml. Coloque el vaso de precipitación en un agitador magnético y agregue una pequeña barra de agitación. Encienda el agitador y ajústelo a una agitación de velocidad lenta.

2. Limpie y sitúe el electrodo de pH en el vaso de precipitación evitando que choque con la barra de agitación.

3. Prepare un gráfico y una tabla para la recolección de datos. El eje vertical del gráfico tendrá un pH escalado de 3 a 8 unidades de pH. El horizontal el eje tendrá un tiempo escalado de 0 a 8 minutos. El pH del agua debe de ser aproximadamente de 6 a 7, verificar y anotar el mismo. 4. Comenzar a anotar los datos de forma constante. Transcurridos 30 segundos agregue una tableta de vitamina C de liberación prolongada de 500 mg al vaso de precipitación. Ahora, aumente la velocidad del agitador lo más vigorosamente posible sin salpicar el contenido). Nota: Anote el cambio de pH durante tres intervalos de tiempo: 1-3 minutos, 3-5 minutos y 5-7 minutos.

5. Retire con cuidado la barra de agitación magnética y enjuague el electrodo de pH y la barra de agitación con agua destilada. 6. Repita los pasos del 1-5 del procedimiento, usando una la otra vitamina C de 500 mg. 7. Analice los resultados y grafique los puntos. Resultados obtenidos Apartado a desarrollar por el estudiante, según los pesos obtenidos en la actividad.

Chart Title 16 14 12

PH

10 8 6 4 2 0 0 minutos

3 minutos

5 minutos

8 minutos

Axis Title

Indicar pH del agua. El pH de agua era de 7.  ¿Durante qué intervalo de tiempo la tableta normal muestra el mayor cambio de pH? El mayor cambio de pH se da a los 8 minutos.  Durante el experimento, ¿observó alguna diferencia en la apariencia (no se refiera a las diferencias de color) o comportamiento de los dos tipos de tabletas? La variación del pH es mínima entre las pastillas de vitamina C. pH del Redoxon: 2,6 pH del Cedión: 2,7. pH de la vitamina C+: 3. 

Encuentre la molaridad de la solución de ácido ascórbico si tuviera que disolver 500 mg de ácido ascórbico (H2C6H6O6) en 250 ml de agua. Datos: M=500 mg= 0.5 g V= 250 ml= 0.250 L Pm= 176.12 g/mol ¿n L 0.5 g m = ¿ n= pm 176.12 g /mol M=

¿ n=0.00283 mol

0.00283 mol 0.25 L M =0.01 M=



Escribe una ecuación que muestre que el ácido ascórbico se disuelve en agua (incluir los estados de la materia). H2C6H6O6(s)+ H2O(l) → H3O(ac)+ HC6H6O6(ac)

Escriba la expresión de equilibrio Ka para el ácido ascórbico. [H 3 O ]+ [HC 6 H 6O 6 ] K a= [ H 2C 6 H 6 O 6 ] +[ H 2 O ] 



El Ka para el ácido ascórbico es 7.9 X 10 –5. Calcule el [H +]. [H +]=1 X 10 –7 C6H8O6=7.9 X 10 –5

+¿=

1 X 10−7 7.9 X 10−5 H¿

−3

+¿=1.265 X 10 ¿ H 

Usa la respuesta del literal anterior para determinar el pH teórico. pH=-log 1/1.265 X 10 –3 pH=-log (790.513) pH= 2.89



¿A los usuarios de vitamina C, que sufren de exceso de ácido estomacal, se les puede recomendar que usen vitamina C de liberación prolongada?

No se recomienda debido a que la vitamina C de liberación prolongada ibera H, esto causa un aumento en el ácido gástrico, que ocasiona la irritación del epitelio exterior que puede causar ulceras , entre otros problemas en el sistema. Conclusiones En esta práctica se determino el pH de las tabletas de vitamina C de distintas marcas, es decir del Acido ascórbico viendo y registrando como este valor cambiaba según el tiempo de reacción de la solución hasta estar completamente disueltas. Tomando en cuenta que hay factores que interfieren en el pH de una solución, como por ejemplo el medio de la misma, si se encuentra ionizada e incluso el material con la que se determina. Un potenciómetro registra los cambios de pH , en esta practica se puede notar como independiente de la marca de medicamento todas empezaron en un valor de 7 a los 0 minutos del experimento y después fueron descendiendo volviéndose medios cada vez más ácidos de acorde al tiempo de reacción siendo que a los 8 minutos el rango de pH era de 2.5 a 3. En conclusión, los medicamentos de acción prolongada como lo es la vitamina c tiene múltiples respuestas dependiendo de su tiempo de reacción y esto es demostrable según los niveles de pH registrados. Recomendaciones  Contar con su mandil y guantes para trabajar en el laboratorio.  Seguir la técnica paso a paso, empleando las debidas medidas de bioseguridad.

Bibliografía 1. Burns, R.(2011). FUNDAMENTOS DE QUIMICA, Quinta Edición, Editorial Pearson. 2. Chang, R.(2013). QUÍMICA, Undécima Edición, Editorial Mc Graw Hill. 3. Giraldo, R. Francisco (2016), “Guía componente practico, Química General” UNAD. 4. P, S. (26 de Febrero de 2019). Factores que afectan a exactitud del medidor de pH. (M. Hannah Simmons, Editor) Obtenido de News Medical/Life Science: https://www.news-medical.net/lifesciences/Factors-Affecting-pH-Meter-Accuracy-(Spanish).aspx 5. Raffino, M. E. (31 de julio de 2020). Acidos y Bases. Obtenido de Concepto.de: https://concepto.de/acidos-y-bases/...