Bioquímica: Problemas de buffers y pH
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Questions and Answers

¿Cómo afectaría la adición de un ácido fuerte a un buffer preparado con un ácido débil y su sal conjugada la capacidad amortiguadora si la concentración de la sal conjugada es significativamente menor que la del ácido débil?

La capacidad amortiguadora disminuiría drásticamente, ya que la sal conjugada, que es responsable de neutralizar el ácido añadido, se agotaría rápidamente, llevando a un cambio de pH mayor de lo esperado.

Si se prepara un buffer con un ácido diprótico (H2A), ¿cómo determinarías experimentalmente cuál de los dos valores de pKa (pKa1 y pKa2) es más relevante para mantener el pH deseado?

Titularía el ácido diprótico con una base fuerte y observaría las zonas de bufferización alrededor de cada pKa. El pKa que se corresponda con la zona de bufferización más estable cerca del pH deseado es el más relevante.

Un buffer de fosfato se prepara mezclando NaH2PO4 y Na2HPO4. Si la solución resultante tiene un pH ligeramente superior al pKa del H2PO4-, prediga cómo cambiará el pH al añadir una pequeña cantidad de HCl.

El pH disminuirá, pero en menor proporción que si no hubiera buffer. El HPO4^2- reaccionará con el HCl para formar H2PO4-, consumiendo los protones añadidos y minimizando el cambio en el pH.

Explique cómo la temperatura afecta el pKa de un ácido y cómo este cambio podría influir en la eficacia de un buffer.

<p>La temperatura puede alterar el pKa de un ácido al afectar las constantes de equilibrio de disociación. Un cambio significativo en el pKa puede desplazar el rango óptimo de pH del buffer, disminuyendo su eficacia a la temperatura original.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué es crucial considerar la fuerza iónica de una solución al preparar un buffer para experimentos bioquímicos?

<p>La fuerza iónica afecta la actividad de los iones y, por lo tanto, el equilibrio de disociación de ácidos y bases débiles. Ignorar la fuerza iónica puede resultar en un pH real diferente al esperado y alterar las interacciones iónicas en sistemas biológicos.</p> Signup and view all the answers

Describe cómo prepararías un buffer de Tris-HCl 1M a pH 8.0, dado que el pKa del Tris es 8.1.

<p>Disolvería Tris base en agua destilada hasta obtener una concentración cercana a 1M. Luego, añadiría HCl concentrado lentamente, midiendo el pH con un medidor de pH calibrado, hasta alcanzar un pH de 8.0. Finalmente, ajustaría la concentración a 1M con agua destilada si es necesario.</p> Signup and view all the answers

Explica cómo la elección del ácido o base a utilizar en la preparación de un buffer afecta su capacidad para resistir cambios de pH en un rango específico.

<p>La elección del ácido o base debe basarse en su pKa, que debe estar lo más cerca posible del pH deseado del buffer. Un buffer es más efectivo dentro de ±1 unidad de pH de su pKa.</p> Signup and view all the answers

¿Qué precauciones se deben tomar al almacenar soluciones buffer para evitar la contaminación microbiana y asegurar su vida útil?

<p>Las soluciones buffer deben almacenarse en recipientes estériles, preferiblemente a bajas temperaturas (4°C) para inhibir el crecimiento microbiano. Se pueden añadir conservantes como azida sódica (si no interfiere con el experimento) para prevenir la contaminación.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo calcularías el cambio en el pH de un buffer después de añadir una cantidad conocida de un ácido o base fuerte, utilizando la ecuación de Henderson-Hasselbalch?

<p>Primero, calcularía las nuevas concentraciones del ácido y la base conjugada después de la adición del ácido o base fuerte. Luego, aplicaría la ecuación de Henderson-Hasselbalch usando estas nuevas concentraciones para determinar el nuevo pH.</p> Signup and view all the answers

¿En qué se diferencia la preparación de un buffer para un experimento in vitro en comparación con la preparación de un buffer fisiológico para mantener las condiciones de pH en un cultivo celular?

<p>Un buffer para un experimento in vitro puede ser más simple y basarse en un solo sistema ácido-base. Un buffer fisiológico para cultivo celular debe ser más complejo, considerando la presión osmótica, la tonicidad y la necesidad de incluir componentes como bicarbonato y CO2 para simular las condiciones fisiológicas.</p> Signup and view all the answers

Flashcards

¿Qué es [H+]?

La concentración de iones hidrógeno (H+) en una solución.

¿Qué es [OH-]

La concentración de iones hidróxido (OH-) en una solución.

¿Qué es un buffer?

Una solución que resiste los cambios de pH cuando se añaden pequeñas cantidades de ácido o base.

¿Qué es el pH?

Una medida de la acidez o alcalinidad de una solución.

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¿Qué es pKa?

El pH en el cual las concentraciones de ácido y base conjugada son iguales.

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¿Qué es Kw?

La constante de equilibrio para la disociación del agua en iones H+ y OH-.

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¿Qué es el ratio base/ácido?

La relación entre las concentraciones de una base conjugada y su ácido conjugado en una solución buffer.

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¿Qué es un ácido poliprótico?

Un ácido que puede donar más de un protón (H+).

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¿Qué es el punto de equivalencia?

El punto en una titulación ácido-base donde el ácido y la base se han neutralizado completamente.

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¿Qué es un buffer de fosfato?

Un buffer hecho de una mezcla de sales de fosfato en diferentes estados de protonación.

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Study Notes

  • Bioquímica: Problemas de buffers y pH

Concentración de H⁺ en NaOH

  • Se pregunta por la concentración de H⁺ en una solución de NaOH 0.1 M.

Concentración de OH⁻

  • Se pregunta por la concentración de OH⁻ en una solución con [H⁺] = 1.3 x 10⁻⁴ M.

pH de una mezcla de sales de fosfato

  • Se pregunta por el pH de una mezcla de NaH₂PO₄ 0.042 M y Na₂HPO₄ 0.058 M.

Cambio de pH al añadir NaOH a un buffer

  • Se pregunta cuánto cambiará el pH al añadir 1.0 mL de NaOH 10 M a 1 litro de un buffer previamente preparado.

pH final al añadir NaOH a agua pura

  • Se pregunta cuál es el pH final al añadir 1.0 mL de NaOH 10.0 M a un litro de agua pura con pH = 7.

Preparación de un buffer de acetato

  • Se pregunta cuántos mililitros de ácido acético 0.1 M y de acetato de sodio 0.1 M se requieren para preparar un litro de una solución buffer con pH de 5.8, sabiendo que el pKa del ácido acético es 4.8.

pH final al añadir NaOH a agua pura (repetido)

  • Se pregunta cuál es el pH final al añadir 1.0 mL de NaOH 10.0 M a un litro de agua pura con pH = 7.

Cálculo de pH de una mezcla de ácido acético y acetato

  • Se pregunta por el pH de una mezcla de ácido acético 0.10 M y acetato de sodio 0.20 M, dado que el pKa del ácido acético es 4.76.

Ratio de concentraciones para un buffer de pH específico

  • Se pregunta por el ratio de las concentraciones de acetato y acético requeridas para preparar un buffer de pH = 5.30.

Preparación de un buffer de fosfato

  • Se pregunta cómo preparar un buffer de fosfato a un pH de 7.40.

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Description

Este contenido explora problemas de buffers y pH en bioquímica, incluyendo cálculos de concentraciones de H⁺ y OH⁻. También aborda la preparación de soluciones buffer y los cambios de pH al añadir NaOH. Se enfoca en ejemplos prácticos y aplicaciones en el laboratorio.

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