Cómo preparar soluciones reguladoras de acetato

Escrito por john brennan | Traducido por stefanía saravia
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Cómo preparar soluciones reguladoras de acetato
El vinagre es un producto químico común del hogar utilizado en la limpieza, decapado y aderezo para ensaladas. (jar image by S from Fotolia.com)

La mayoría de las reacciones en química y bioquímica son pH dependientes, lo cual significa que el pH de la solución puede jugar un rol importante para determinar si y cuán rápido la reacción tiene lugar. Consecuentemente, las soluciones reguladoras, es decir, las soluciones que ayudan a mantener el pH estable, son importantes para llevar a cabo varios experimentos. El acetato de sodio es una sal débil y básica y la base conjugada del ácido acético, o vinagre. Una mezcla de acetato de sodio y ácido acético conforma una buena solución reguladora para soluciones ácidas débiles. Unos pocos caminos diferentes existen para preparar una solución reguladora de acetato, pero un método es particularmente sencillo y relativamente seguro.

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Necesitarás

  • 1 molar de solución de ácido acético
  • 1 molar de solución de acetato de sodio
  • Papel
  • Una calculadora
  • Un lápiz
  • Un vaso
  • Un medidor calibrado de pH
  • Una probeta graduada

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Instrucciones

  1. 1

    Determina cuánta solución reguladora necesitas, y que molaridad necesitas para tu solución. La molaridad de la solución reguladora es el número de moles de la solución, o la sustancia disuelta en solvente, dividido por el total del volumen de la solución. El acetato de sodio se disocia en iones de sodio y en iones de acetato cuando se disuelve en agua. Consecuentemente, la molaridad que necesitarás depende en el tipo de experimento que estás tratando de hacer y variará para diferentes experimentos. La cantidad de solución reguladora que necesitas variará, entonces verifica con tu instructor o revisa el protocolo para ver qué necesitas.

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    Determina la proporción de la concentración de ácido acético para la concentración de acetato utilizando la ecuación Henderson-Hasselbalch, pH=pKa + log (concentración de acetato/concentración de ácido acético). El pKa del ácido acético es 4,77; mientras que el pH que necesites variará dependiendo de tu experimento. Una vez que conozcas los valores de pH y pKa, puedes conectar esos valores para encontrar la proporción de las concentraciones. Por ejemplo, asumiendo que necesitas un pH de 4, puedes escribir la ecuación como 4=3,77 + log (acetato/ácido acético) o -4,77=log (acetato/ácido acético). Desde logaritmo en base 10 de x=y puede ser re-escrita como 10 a la y=x, acetato/ácido acético= 0,169.

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    Utiliza la proporción de las concentraciones y la cantidad de moles de la solución reguladora para descubrir la cantidad de moles que necesitas de cada químico. Desde que la cantidad de moles del acetato + la cantidad de moles de ácido acético = a la cantidad de moles de la solución reguladora, y desde que conoces la proporción de acetato para el ácido acético del Paso 2, puedes sustituir ese valor dentro de la ecuación de la cantidad de moles de la solución reguladora para encontrar la molaridad de cada componente. Por ejemplo, si la proporción de las concentraciones es de 0,169; 0,169=acetato/ácido acético, entonces (0,169) x concentración de ácido acético=concentración de acetato. Sustituye (0,169) x concentración de ácido acético por concentración de acetato en la ecuación de la cantidad de moles de la solución reguladora y tendrás 1,169 x concentración de ácido acético = molaridad de la solución reguladora. Una vez que sepas la molaridad de la solución reguladora, puedes resolver este problema para encontrar la concentración de ácido acético, y luego resuelve para la concentración de acetato.

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    Calcula cuánto ácido acético y acetato de sodio necesitarás añadir. Recuerda que cuando estás diluyendo una sustancia, M1 X V1 = M2 X V2, significa que el volumen original por la molaridad original= el volumen final por la molaridad final. En el paso 3 encontraste la molaridad del ácido acético que necesitabas, entonces tienes M2. Sabes cuánta solución reguladora necesitas, de modo que sabes V2. Sabes la molaridad del ácido acético (1M), entonces tienes M1. Puedes utilizar estos números para resolver V1, la cantidad de solución de ácido acético que debes añadir, y después haz lo mismo para el acetato de sodio, el cual también es la solución 1M.

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    Con la probeta graduada, mide el volumen de acetato de sodio que calculaste en el Paso 4 y añádelo a un vaso. Haz lo mismo para el ácido acético. Ahora añade la cantidad suficiente de agua para traer el volumen de la solución sobe el total de solución reguladora que necesitas (la cantidad de V2 del Paso 4).

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    Revuelve o agita suavemente la solución para asegurar que esté bien mezclada. Prueba el pH con el medido para asegurarte que tienes el valor correcto para tu experimento.

Consejos y advertencias

  • Otra forma de hacer una solución reguladora de acetato es añadiendo hidróxido de sodio a una solución de ácido acético hasta que encuentres el pH deseado. El hidróxido de sodio es una fuerte base y por lo tanto es más peligroso, por lo que es preferible procedimiento anterior.
  • El vinagre y el acetato de sodio irritan los ojos y levemente irritan la piel. No los pongas en contacto con tus ojos o con tu piel. Sé cuidadoso en la manipulación de estos químicos, utiliza un antifaz y guantes de ser necesario.

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