Problema 2 · Química UB 2020

Problema 2. Preparació i capacitat de dissolucions amortidores

Al laboratori es disposa de les següents dissolucions ja preparades:

Tampó de cisteïna 0,4 M i pH 10,00

Tampó fosfat 0,2 M i pH 2,50

Tampó de glutamat 0,8 M i pH 5,00

HCl 1 M

NaOH 1 M

Dades de $\mathrm{p}K_a$:

Àcid fosfòric: $\mathrm{p}K_{a1} = 2{,}12$; $\mathrm{p}K_{a2} = 7{,}21$; $\mathrm{p}K_{a3} = 12{,}67$

Cisteïna: $\mathrm{p}K_{a1} = 1{,}85$; $\mathrm{p}K_{a2} = 10{,}28$; $\mathrm{p}K_{a\mathrm{R}} = 8{,}18$

Glutamat: $\mathrm{p}K_{a1} = 2{,}19$; $\mathrm{p}K_{a2} = 9{,}67$; $\mathrm{p}K_{a\mathrm{R}} = 4{,}25$

a)

Indiqueu quina única combinació de dues de les dissolucions anteriors, en base a la concentració i el pH del tampó que es vol obtenir, s'ha d'emprar per preparar un tampó de concentració 0,2 M i pH 7,40. Justifiqueu la resposta analitzant els valors de $\mathrm{p}K_a$ dels sistemes disponibles.

b)

Calculeu els volums que caldrà mesurar de cadascuna de les dues dissolucions escollides per tal de preparar exactament 500 mL d'aquest tampó (0,2 M i pH 7,40).

c)

Determineu la variació de pH provocada per l'addició de 5 mL de HCl 1 M a una alíquota de 50 mL del tampó preparat a l'apartat anterior. Indiqueu si la dissolució resultant continuarà tenint capacitat tamponadora i justifiqueu la resposta.