Muchas reacciones importantes en química y bioquímica dependen del pH, lo que significa que el pH de la solución puede desempeñar un papel importante para determinar si se produce una reacción y con qué rapidez. En consecuencia, las soluciones tampón que ayudan a mantener estable el pH son importantes para realizar muchos experimentos. El acetato de sodio es una sal débilmente básica y la base conjugada del ácido acético o vinagre. Una mezcla de acetato de sodio y ácido acético es un buen tampón para soluciones débilmente ácidas. Existen algunas formas diferentes de preparar un tampón de acetato, pero un método en particular es sencillo y relativamente seguro.
Determine cuánto tampón necesita y qué molaridad necesita para su tampón. La molaridad del tampón es el número de moles de soluto o sustancia disuelta en disolvente, dividido por el volumen total de la solución. El acetato de sodio se disociará en iones de sodio e iones de acetato cuando se disuelva en agua. En consecuencia, la molaridad del acetato más la molaridad del ácido acético es la molaridad total del tampón. La molaridad que necesitará depende del tipo de experimento que esté tratando de realizar y variará para diferentes experimentos. La cantidad de búfer que necesita también variará, así que consulte con su instructor o consulte el protocolo para ver qué necesita.
Determine la relación entre la concentración de ácido acético y la concentración de acetato utilizando la ecuación de 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 necesita variará según su experimento. Como conoce tanto el pH como el pKa, puede introducir estos valores para encontrar la relación de las concentraciones. Por ejemplo, suponiendo que necesita un pH de 4, podría escribir la ecuación como 4 = 4,77 + log (acetato / ácido acético) o -0,77 = log (acetato / ácido acético). Dado que la base logarítmica 10 de x = y se puede reescribir como 10 a y = x, acetato / ácido acético = 0,169.
Utilice la relación de las concentraciones y la molaridad del tampón para encontrar la molaridad que necesita de cada producto químico. Dado que la molaridad del acetato + la molaridad del ácido acético = la molaridad del tampón, y dado que conoce la proporción de acetato a acético ácido del Paso 2, puede sustituir este valor en la ecuación de molaridad del tampón para encontrar la molaridad de cada componente. Por ejemplo, si la relación de las concentraciones es 0,169, 0,169 = acetato / ácido acético, entonces (0,169) x concentración de ácido acético = concentración de acetato. Sustituya (0,169) x concentración de ácido acético por concentración de acetato en la ecuación de molaridad del tampón y obtendrá 1,169 x concentración de ácido acético = molaridad del tampón. Como conoce la molaridad del tampón, puede resolver este problema para encontrar la concentración de ácido acético y luego resolver la concentración de acetato.
Calcula la cantidad de ácido acético y acetato de sodio que necesitas agregar. Recuerde que cuando diluye una sustancia, M1 x V1 = M2 x V2, lo que significa que el volumen original multiplicado por la molaridad original = el volumen final multiplicado por la molaridad final. En el Paso 3, encontró la molaridad de ácido acético que necesita, por lo que tiene M2. Sabe cuánto búfer necesita, por lo que tiene V2. Conoces la molaridad del ácido acético (1 M), entonces tienes M1. Puede usar estos números para resolver V1, la cantidad de solución de ácido acético que debe agregar, luego haga lo mismo con el acetato de sodio, que también es una solución de 1 M.
Con el cilindro graduado, mida el volumen de acetato de sodio que calculó en el Paso 4 y agréguelo al vaso de precipitados. Haz lo mismo con el ácido acético. Ahora agregue suficiente agua para llevar el volumen total de la solución a la cantidad total de tampón que necesita (la cantidad de V2 del Paso 4).
Referencias
- "Principios químicos, la búsqueda de la percepción, cuarta edición"; Peter Atkins, Loretta Jones; 2008.
- Universidad Estatal de Sonoma: Departamento de Biología Fisiología Animal - Preparación de tampones
Consejos
- Otra forma de hacer un tampón de acetato es agregando hidróxido de sodio a una solución de ácido acético hasta alcanzar el pH deseado. El hidróxido de sodio es una base fuerte y, por lo tanto, es más peligroso trabajar con él, por lo que es preferible el procedimiento anterior.
Advertencias
- El vinagre y el acetato de sodio son irritantes para los ojos y leves para la piel. No permita que entre en contacto con los ojos ni con la piel.
Sobre el Autor
John Brennan, con sede en San Diego, ha estado escribiendo sobre ciencia y medio ambiente desde 2006. Sus artículos han aparecido en "Plenty", "San Diego Reader", "Santa Barbara Independent" y "East Bay Mensualmente ". Brennan tiene una licenciatura en biología de la Universidad de California, San Diego.
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