Prácticas
Soluciones amortiguadoras
Carbohidratos
Soluciones Amortiguadoras
Objetivos
Conocer como se prepara una solución amortiguadora.
Realizar los cálculos necesarios para determinar las cantidades a medir en la preparación de un buffer.
Reconocer la importancia de las soluciones amortiguadoras.
Conocer las diferentes aplicaciones de los buffer.
¿Que es pH?
El pH, abreviatura de Potencial Hidrógeno, es un parámetro muy usado en química para medir el grado de acidez o alcalinidad de las sustancias. Esto tiene enorme importancia en muchos procesos tanto químicos como biológicos.
pH = -log [H+] o pH = -log [H3O]
Info
¿Que es una solución amortiguadora?
Es una disolucion cuyo pH experimenta variaciones muy pequeñas cuando se añade otra cuya acidez o basicidad es notablemente distinta. Tambien se denominan disoluciones tampon, reguladores o buffer.
+info
El amortiguador se prepara por:
Neutralización
Mezcla
+info
+info
Ejemplos
+info
+info
Importancia de las soluciones amortiguadoras
Su utilización no solo es indispensable en la manipulación de cualquier enzima, en técnicas, analíticas o preparativas, para la separación de moléculas biológicas capaces de ionizarse, basadas precisamente en la diferencia de carga (electroforesis, cromatografía de intercambio iónico) de las distintas moléculas y por tanto, su separación.
Aplicaciones
Industria farmacéutica En el proceso de formulación de los farmacos se usan las propiedades fisicoquimicas del pka y el pH para elegir la formula optima del medicamento.
Industria alimenticia: En esta Industria es muy importante los parametros del pH porque nos indica cuando un alimento es apto para el consumo humano.
En microbiología y en estudios genéticos también se usan los buffers. Ejemplo: Buffer de carga 6x para DNA.
Industria agrícola Se usa para la fertirrigación y la agricultura hidropónica.
Criterios para la preparación de disoluciones tampón
El pKa del buffer debe tener un valor muy próximo al pH que se desea mantener.
La sustancia (s) a emplear deben ser hidrosolubles y con un alto grado de pureza, a fin de evitar reacciones espureas.
. Las sustancias (s) no deben exhibir acción citotóxica ni inhibir enzimas.
Deben ser sustancias química y enzimáticamente estables.
Criterios para la preparación de disoluciones tampón
En caso de que las sustancias interactúen con iones o tengan efectos salinos, éstos deben ser mínimos y muy bien conocidos. Si se forman complejos con iones, éstos deben ser hidrosolubles. Debe conocerse además, el efecto de los cambios de temperatura sobre el desplazamiento del equilibrio químico.
. No deben absorber luz en las regiones visible y ultravioleta, si el monitoreo y análisis de metabolitos se realiza en las respectivas regiones del espectro
Debe tener una β adecuada en el rango de pH requerido
Ejercicio
Describa la preparación de 100 ml de un amortiguador de HEPES 0.05 M, pKa 7.55, pH 7.42, partiendo de HEPES acido (238.31 g/mol) y NaOH 0.1 M. El amortiguador será usado a 42 0C con un ΔpKa/ 0C de -0.014.
Pasos a seguir
Corrección de pka
Moles totales (nT)
Ecuación química
Fracción Molar
Razón Molar
Moles parciales
Cantidades a medir
Concentraciones
Descripción
Ecuación Química
Corrección de pKa
Razón Molar
Fracción Molar
Moles de cada componente
Concentración de cada especie
Cantidades a medir
Descripción
Pesar 1.19 g de HEPES ácido, medir 30.1 ml de NaOH 0.1 M, transferir a un beaker conteniendo 20 ml de agua destilada, agitar, una vez disueltas ambas sustancias, transvasarlas a un matraz volumétrico de 100 ml, terminar de aforar con agua destilada, agitar y medir pH.
Carbohidratos
Objetivos
Clasificar los diferentes carbohidratos de importancia en diversas áreas.
Comprender los fundamentos de las pruebas de los carbohidratos.
Los carbohidratos, también conocidos como glúcidos, hidratos de carbono o sacáridos son moléculas orgánicas, específicamente, polihidroxialdehídos y polihidroxicetonas derivados de alcoholes, que representan la forma biológica primaria de almacenamiento y consumo de energía. Son los compuestos orgánicos más abundantes en la naturaleza y también los más consumidos por los humanos; en muchos países constituyen entre 50 y 80% de la dieta de la población. En general los carbohidratos que provienen del reino vegetal son más variados y abundantes que los del reino animal.
Existen diversas formas para clasificar o agrupar a los carbohidratos y cada una de ellas se basa en un criterio distinto:
01
05
04
03
06
02
Estructura química
Ubicación del grupo carbonilo
Numero de carbonos que contiene la cadena
Abundancia en la naturaleza
Uso en alimentos
Poder edulcorante
Por lo general se prefiere el criterio de la estructura química, que hace referencia al número de monómeros que posea la molécula: monosacáridos, oligosacáridos y polisacáridos).
Funciones de los carbohidratos
Pruebas de identificación de carbohidratos
1. Prueba de Molish
Esta prueba plantea la reacción de identificación de cualquier carbohidrato en disolución, se basa en la hidrolización de los enlaces glicosidicos para dar monosacáridos, para posteriormente ser deshidratados dando furfural y sus derivados, estos productos luego se combinan con α-naftol sulfonato originando un complejo purpúra, como se muestra en la figura.
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2. Prueba de Seliwanoff
Esta prueba plantea la reacción de identificación de aldosas y cetosas. Se basa en el hecho de que, al calentarlas, las cetosas son deshidratadas más rápido que las aldosas. Las cetosas se deshidratan más rápido dando derivados de furfural que se condensan con el resorcinol para formar un complejo rojo de acuerdo a la siguiente reacción. Por lo anterior expuesto, esta prueba es específica para la identificación de cetosas.
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3. Prueba de Bial
Cuando se calientan las pentosas con HCl concentrado se forma furfural que se condensa con orcinol en presencia de iones férricos para dar un color verde-azul. La reacción no es absolutamente específica para las pentosas, ya que el calentamiento prolongado de algunas hexosas produce hidroximetil furfural que también reacciona con orcinol dando complejos coloreados.
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4. Prueba de Benedict
Esta prueba sirve para el reconocimiento de azúcares reductores. Se basa en la reducción de Cu2+ a Cu+ en medio básico débil. Aunque es similar a la reacción de Fehling, el medio básico débil (NaHCO3) y el estabilizante (citrato sódico) usados hacen que este test sea más sensible y estable que el de fehling.
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5. Prueba de Fehling
Esta prueba plantea la reacción de identificación de azucares reductores. Se fundamenta en el poder reductor del grupo carbonilo de un aldehído. Este aldehído se oxida a un ácido carboxílico y reduce el sulfato de cobre en medio alcalino a óxido cuproso, que forma un precipitado de color rojo. Lo importante de la reacción es que el aldehído del carbohidrato puede detectarse fácilmente, aunque exista en muy pequeña cantidad. Si el grupo carbonilo se encuentra combinado no puede presentar este poder reductor.
6. Prueba de Barfoed
Esta prueba plantea la reacción de identificación de monosacáridos, debido a que el reactivo de Barfoed es débilmente ácido y solo puede ser reducido por monosacáridos. Se fundamenta como muestra la figura en la reducción de cobre 2+ que hace parte del acetato cúprico a cobre 1+ en forma de Oxido cuproso, formando un precipitado color rojo ladrillo.
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7. Prueba de Tollens
La prueba de Tollens es un procedimiento de laboratorio usado para distinguir un aldehído de una cetona: se mezcla un agente oxidante suave con un aldehído o una cetona desconocida; si el compuesto se oxida, es un aldehído, si no ocurre reacción, es una cetona. El complejo de plata amoniacal [Ag(NH3)2]+ en solución básica es el agente oxidante utilizado en la prueba de Tollens. Si hay un aldehído presente, éste se oxida a la sal del ácido RCOO-. Al mismo tiempo, se produce plata metálica Ag(s) por la reducción del complejo de plata amoniacal.
8. Prueba de Lugol
Esta prueba plantea la reacción de identificación de polisacáridos como el almidón. Una solución de yodo - diyodo disuelto en una solución acuosa de yoduro de potasio forma complejos coloreados por adsorción con los polisacáridos. Con el almidón reacciona para dar una coloración azulada o negra gracias a la formación de hélices donde la cadena lineal del almidón se une con las moléculas de yodo. El glucógeno forma una coloración pardo rojiza, debido a que es parcialmente hidrolizada.
9. Prueba de Difenilamina
Los 2-desoxiazúcares pueden detectarse con difenilamina en condiciones acídicas, ya sea en forma aislada o formando parte de otras macromoléculas (2-desoxi-β-D-ribofuranosa en DNA). La combinación de este ensayo con la prueba de Bial permite detectar y diferenciar entre DNA y RNA. De haber 2-desoxiazúcares se formará complejo azul-verde.
Veamos que aprendimos hoy
¡GRACIAS!
Soluciones amortiguadoras-Carbohidratos
EVELIN MARIEL ORDOÑEZ LOPEZ
Created on September 15, 2021
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Prácticas
Soluciones amortiguadoras
Carbohidratos
Soluciones Amortiguadoras
Objetivos
Conocer como se prepara una solución amortiguadora.
Realizar los cálculos necesarios para determinar las cantidades a medir en la preparación de un buffer.
Reconocer la importancia de las soluciones amortiguadoras.
Conocer las diferentes aplicaciones de los buffer.
¿Que es pH?
El pH, abreviatura de Potencial Hidrógeno, es un parámetro muy usado en química para medir el grado de acidez o alcalinidad de las sustancias. Esto tiene enorme importancia en muchos procesos tanto químicos como biológicos. pH = -log [H+] o pH = -log [H3O]
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¿Que es una solución amortiguadora?
Es una disolucion cuyo pH experimenta variaciones muy pequeñas cuando se añade otra cuya acidez o basicidad es notablemente distinta. Tambien se denominan disoluciones tampon, reguladores o buffer.
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El amortiguador se prepara por:
Neutralización
Mezcla
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Importancia de las soluciones amortiguadoras
Su utilización no solo es indispensable en la manipulación de cualquier enzima, en técnicas, analíticas o preparativas, para la separación de moléculas biológicas capaces de ionizarse, basadas precisamente en la diferencia de carga (electroforesis, cromatografía de intercambio iónico) de las distintas moléculas y por tanto, su separación.
Aplicaciones
Industria farmacéutica En el proceso de formulación de los farmacos se usan las propiedades fisicoquimicas del pka y el pH para elegir la formula optima del medicamento.
Industria alimenticia: En esta Industria es muy importante los parametros del pH porque nos indica cuando un alimento es apto para el consumo humano.
En microbiología y en estudios genéticos también se usan los buffers. Ejemplo: Buffer de carga 6x para DNA.
Industria agrícola Se usa para la fertirrigación y la agricultura hidropónica.
Criterios para la preparación de disoluciones tampón
El pKa del buffer debe tener un valor muy próximo al pH que se desea mantener.
La sustancia (s) a emplear deben ser hidrosolubles y con un alto grado de pureza, a fin de evitar reacciones espureas.
. Las sustancias (s) no deben exhibir acción citotóxica ni inhibir enzimas.
Deben ser sustancias química y enzimáticamente estables.
Criterios para la preparación de disoluciones tampón
En caso de que las sustancias interactúen con iones o tengan efectos salinos, éstos deben ser mínimos y muy bien conocidos. Si se forman complejos con iones, éstos deben ser hidrosolubles. Debe conocerse además, el efecto de los cambios de temperatura sobre el desplazamiento del equilibrio químico.
. No deben absorber luz en las regiones visible y ultravioleta, si el monitoreo y análisis de metabolitos se realiza en las respectivas regiones del espectro
Debe tener una β adecuada en el rango de pH requerido
Ejercicio
Describa la preparación de 100 ml de un amortiguador de HEPES 0.05 M, pKa 7.55, pH 7.42, partiendo de HEPES acido (238.31 g/mol) y NaOH 0.1 M. El amortiguador será usado a 42 0C con un ΔpKa/ 0C de -0.014.
Pasos a seguir
Corrección de pka
Moles totales (nT)
Ecuación química
Fracción Molar
Razón Molar
Moles parciales
Cantidades a medir
Concentraciones
Descripción
Ecuación Química
Corrección de pKa
Razón Molar
Fracción Molar
Moles de cada componente
Concentración de cada especie
Cantidades a medir
Descripción
Pesar 1.19 g de HEPES ácido, medir 30.1 ml de NaOH 0.1 M, transferir a un beaker conteniendo 20 ml de agua destilada, agitar, una vez disueltas ambas sustancias, transvasarlas a un matraz volumétrico de 100 ml, terminar de aforar con agua destilada, agitar y medir pH.
Carbohidratos
Objetivos
Clasificar los diferentes carbohidratos de importancia en diversas áreas.
Comprender los fundamentos de las pruebas de los carbohidratos.
Los carbohidratos, también conocidos como glúcidos, hidratos de carbono o sacáridos son moléculas orgánicas, específicamente, polihidroxialdehídos y polihidroxicetonas derivados de alcoholes, que representan la forma biológica primaria de almacenamiento y consumo de energía. Son los compuestos orgánicos más abundantes en la naturaleza y también los más consumidos por los humanos; en muchos países constituyen entre 50 y 80% de la dieta de la población. En general los carbohidratos que provienen del reino vegetal son más variados y abundantes que los del reino animal.
Existen diversas formas para clasificar o agrupar a los carbohidratos y cada una de ellas se basa en un criterio distinto:
01
05
04
03
06
02
Estructura química
Ubicación del grupo carbonilo
Numero de carbonos que contiene la cadena
Abundancia en la naturaleza
Uso en alimentos
Poder edulcorante
Por lo general se prefiere el criterio de la estructura química, que hace referencia al número de monómeros que posea la molécula: monosacáridos, oligosacáridos y polisacáridos).
Funciones de los carbohidratos
Pruebas de identificación de carbohidratos
1. Prueba de Molish
Esta prueba plantea la reacción de identificación de cualquier carbohidrato en disolución, se basa en la hidrolización de los enlaces glicosidicos para dar monosacáridos, para posteriormente ser deshidratados dando furfural y sus derivados, estos productos luego se combinan con α-naftol sulfonato originando un complejo purpúra, como se muestra en la figura.
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2. Prueba de Seliwanoff
Esta prueba plantea la reacción de identificación de aldosas y cetosas. Se basa en el hecho de que, al calentarlas, las cetosas son deshidratadas más rápido que las aldosas. Las cetosas se deshidratan más rápido dando derivados de furfural que se condensan con el resorcinol para formar un complejo rojo de acuerdo a la siguiente reacción. Por lo anterior expuesto, esta prueba es específica para la identificación de cetosas.
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3. Prueba de Bial
Cuando se calientan las pentosas con HCl concentrado se forma furfural que se condensa con orcinol en presencia de iones férricos para dar un color verde-azul. La reacción no es absolutamente específica para las pentosas, ya que el calentamiento prolongado de algunas hexosas produce hidroximetil furfural que también reacciona con orcinol dando complejos coloreados.
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4. Prueba de Benedict
Esta prueba sirve para el reconocimiento de azúcares reductores. Se basa en la reducción de Cu2+ a Cu+ en medio básico débil. Aunque es similar a la reacción de Fehling, el medio básico débil (NaHCO3) y el estabilizante (citrato sódico) usados hacen que este test sea más sensible y estable que el de fehling.
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5. Prueba de Fehling
Esta prueba plantea la reacción de identificación de azucares reductores. Se fundamenta en el poder reductor del grupo carbonilo de un aldehído. Este aldehído se oxida a un ácido carboxílico y reduce el sulfato de cobre en medio alcalino a óxido cuproso, que forma un precipitado de color rojo. Lo importante de la reacción es que el aldehído del carbohidrato puede detectarse fácilmente, aunque exista en muy pequeña cantidad. Si el grupo carbonilo se encuentra combinado no puede presentar este poder reductor.
6. Prueba de Barfoed
Esta prueba plantea la reacción de identificación de monosacáridos, debido a que el reactivo de Barfoed es débilmente ácido y solo puede ser reducido por monosacáridos. Se fundamenta como muestra la figura en la reducción de cobre 2+ que hace parte del acetato cúprico a cobre 1+ en forma de Oxido cuproso, formando un precipitado color rojo ladrillo.
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7. Prueba de Tollens
La prueba de Tollens es un procedimiento de laboratorio usado para distinguir un aldehído de una cetona: se mezcla un agente oxidante suave con un aldehído o una cetona desconocida; si el compuesto se oxida, es un aldehído, si no ocurre reacción, es una cetona. El complejo de plata amoniacal [Ag(NH3)2]+ en solución básica es el agente oxidante utilizado en la prueba de Tollens. Si hay un aldehído presente, éste se oxida a la sal del ácido RCOO-. Al mismo tiempo, se produce plata metálica Ag(s) por la reducción del complejo de plata amoniacal.
8. Prueba de Lugol
Esta prueba plantea la reacción de identificación de polisacáridos como el almidón. Una solución de yodo - diyodo disuelto en una solución acuosa de yoduro de potasio forma complejos coloreados por adsorción con los polisacáridos. Con el almidón reacciona para dar una coloración azulada o negra gracias a la formación de hélices donde la cadena lineal del almidón se une con las moléculas de yodo. El glucógeno forma una coloración pardo rojiza, debido a que es parcialmente hidrolizada.
9. Prueba de Difenilamina
Los 2-desoxiazúcares pueden detectarse con difenilamina en condiciones acídicas, ya sea en forma aislada o formando parte de otras macromoléculas (2-desoxi-β-D-ribofuranosa en DNA). La combinación de este ensayo con la prueba de Bial permite detectar y diferenciar entre DNA y RNA. De haber 2-desoxiazúcares se formará complejo azul-verde.
Veamos que aprendimos hoy
¡GRACIAS!