CETis No.62Práctica No.1: Propiedades físicas del agua y determinación del pH de los alimentos.

Especialidad: Laboratorio clínico.

Asignatura: Bioquímica.

Profesora: Marta Gabriela Aceves Morales.

Equipo No.5:Moreno Vidal Manuel Alejandro.

Quintanilla Moreno Jennifer.

Razo Arredondo Ramón Emmanuel.

Romero Vázquez Leslie.

Vidal Ramírez Ramiro.

Grado y grupo: “6°E”.

OBJETIVOS:

- Utilizar correctamente instrumental que nos permitan determinar el pH de una sustancia.

- Conocer el funcionamiento de un pH-metro.- Identificar las propiedades del agua.

FUNDAMENTO.

Propiedades coligativas.

Las propiedades coligativas son aquellas que están muy relacionadas con el cambio de ciertas propiedades físicas en los solventes cuando le agregamos a estos una cantidad determinada de un soluto no volátil.

Las propiedades coligativas no guardan ninguna relación con el tamaño ni con cualquier otra propiedad de los solutos.

Son función sólo del número de partículas y son resultado del mismo fenómeno: el efecto de las partículas de soluto sobre la presión de vapor del disolvente.

Las cuatro propiedades coligativas son:

- Descenso de la presión de vapor del disolvente.- Elevación ebulloscópica.- Descenso crioscópico.- Presión osmótica.

Descenso de la presión de vapor del disolvente.

La presión de vapor es la presión ejercida por un vapor en equilibrio con su líquido. Cuando se añade un soluto no volátil a un disolvente puro, la presión de vapor del disolvente es menor en esa solución que si el disolvente es puro. Con esto se puede establecer que la adición de un soluto no volátil lleva a una disminución de la presión de vapor del disolvente. Esto se debe a que en una solución el número de partículas de disolvente se reduce debido a la presencia del soluto.

Elevación ebulloscópica.

Al aumentar la cantidad de moléculas de soluto presentes en la solución, ésta aumenta su concentración, y para romper las interacciones entre el soluto y el solvente, y por lo tanto, mayores son los puntos de ebullición de estas.

El aumento en el punto de ebullición de una solución es directamente proporcional al número de partículas de soluto disueltas en una masa fija de solvente.

Descenso crioscópico.

El punto de congelación de una disolución es la temperatura a la cual se comienza a formar los primeros cristales  de disolvente puro en equilibrio con la disolución. En el caso de la formación de una solución, cuando a un solvente puro se le agrega un soluto, éste no sólo disminuye la presión de vapor del solvente sino que la solución se congela a una temperatura inferior a comparación con el solvente.

Presión osmótica.

La ósmosis es un proceso especial de difusión, y consiste al paso de un solvente por medio de una membrana semipermeable desde una solución más concentrada a una solución que tiene menor concentración.

En el caso de la presión osmótica, se utiliza una membrana semipermeable entre 2 soluciones que contienen los mismos componentes pero difieren entre ellas por la concentración de las soluciones o las cantidades de soluto que puedan contener. Es decir, el paso del disolvente ocurre desde la solución diluida hacia la solución concentrada conllevando a un aumento de la presión de la solución más diluida o con menor presión de vapor.

Este incremento de la presión que se suma a la presión de vapor de la solución, se conoce como presión osmótica.

El pH en los alimentos.

El pH se utiliza en Química como medida del grado de acidez o alcalinidad de un elemento normalmente evaluado en su estado líquido.

En nutrición, el valor de pH es utilizado como indicador del contenido ácido que existe en un determinado alimento o bebida, el cual varía entre 0 y 14. De esta manera, cuando un alimento o bebida presenta un valor de pH menor a 7 se considera ácido, lo que se traduce en que alimentos o bebidas con niveles por debajo de 5,3 podrían –entre otros aspectos- poner en riesgo el esmalte de los dientes.

Se considera que la mayoría de los microorganismos patógenos crecen a un pH más bien neutro, entre 5 y 8. En alimentos ácidos y, por tanto, con un pH bajo como el limón y el vinagre, la acción conservadora es mayor y, en consecuencia, disminuye el riesgo de contaminación por bacterias patógenas.

MATERIALES Y EQUIPO.

-3 vasos de precipitado de 250 ml.

-4 vasos de precipitado de 100 ml.

-1 Parrilla eléctrica.

-1 termómetro de 0 a 260°C.

-1 Probeta de 50 ml.

-Papel indicador.

-pH metro.

-Vidrio de reloj.

-Gotero.

Alimentos para calcular su pH.

-Leche.

-Naranja.

-Uva.

-Refresco de cola.

-Yogurt.

-Tortilla.

-Pan.

-Manzana.

-Limón.

-Agua mineral.

Sustancias.

-100 g de Cloruro de sodio (sal de mesa).

-Hielo.

PROCEDIMIENTO.

TÉCNICA DE PROPIEDADES FÍSICAS DEL AGUA.

a) Punto de ebullición del agua.1. Colocar 50 ml de agua destilada en cada vaso de precipitado de 100 ml.2. Colocar al primer vaso 20 g de cloruro de sodio y al segundo 40 g, mientras

que el tercer vaso se deja sin cloruro de sodio (vaso control).3. Someter cada vaso a ebullición y medir la temperatura cada minuto, hasta que

después de 5 minutos no haya variación. Realiza las gráficas en papel milimétrico.

4. Relacionar el efecto del soluto sobre el punto de ebullición del agua.

RESULTADOS.

Temperaturas Obtenidas por MinutosMinutos Vaso No. 1

20 g de NaClVaso No.240 g de NaCl

Vaso No.3 Control 0 g de NaCl

0 20º 20º 20º1 20º 21º 25º2 20º 30º 34º3 20º 40º 45º4 31º 51º 56º5 36º 72º 68º6 56º 85º 79º7 74º 94º 89º8 85º 98º 94º9 100º 100º 94º10 100º 100º 94º

0 2 4 6 8 10 120

20

40

60

80

100

120Punto de ebullición del agua.

V1-20g de NaClV2-40g de NaClV3-0g de NaCl

Minutos

Tem

pera

tura

en

°C

b) Punto crioscópico del agua.5. Colocar en cada vaso de precipitado de 250 ml aproximadamente 8 cubos de

hielo y pesar la cantidad de hielo en cada vaso.6. Colocar al primer vaso10 g de cloruro de sodio y al segundo 20 g, mientras que

el tercer vaso se deja sin cloruro de sodio (vaso control). Esparcir la sal en los vasos 1 y 2 de forma homogénea.

7. Después de 30 minutos medir con una probeta de 50 ml la cantidad de agua licuada en los vasos, determinar el % de agua liberada del hielo y medir la temperatura en cada vaso de hielo.

8. Relacionar el efecto del soluto sobre el punto crioscópico del agua.

RESULTADOS.

No. de vaso Hielo (g) Sal agregada (g)

Cantidad de agua liberada

(g)

Cantidad de agua liberada

(%)

Vaso 1 235.7 g 10 g de sal 44.6 g de agua 18.92 %

Vaso 2 235.5 g 20 g de sal 52.8 g de agua 22.42 %

Vaso 3 235.3 g 0 g de sal 22.8 g de agua 9.68 %

En este experimento se logró observar la acción que ejecuta la sal en el hielo; la cual, como se puede observar al analizar la tabla, logró que se derritiera una cantidad de hielo en un lapso de 30 minutos que estuvo en contacto con él, así obteniendo un porcentaje de agua liberada de la cantidad total de hielo.

Procedimiento de pH de los alimentos.

a) Determinamos primero el pH de alimentos líquidos o con suficiente agua: leche, jugo de naranja, jugo de uva, refresco de cola, yogurt. Realizamos una medición aproximada con el papel indicador y posteriormente con el pH- metro. Es necesario limpiar bien el electrodo después de cada medición con agua destilada.

b) Para determinar el pH con el papel indicador, cortaremos un pequeño trozo de papel, lo depositaremos en el vidrio de reloj y añadiremos unas gotas de la sustancia a analizar.

c) Para determinar el pH con el pH-metro, simplemente introduciremos el aparato en la disolución, esperaremos a que se estabilice el resultado y lo sacaremos para limpiarlo con agua destilada.

d) Rellena el color del indicador y la marca del pH-metro en la siguiente tabla:

Alimentos líquidos

Papel Ph

PH-METRO

Leche

6 6.02

Naranja

3 3.74

Uva

3 3.66

Refresco de Cola

2 2.83

Agua Mineral

5 4.82

Jugo de limón

3 2.58

Yogurt

4 4.5

Lo que se puede observar en la tabla presentada anteriormente, es que los alimentos utilizados son ácidos, ya que en nuestro fundamento se explica que los alimentos con un pH inferior a 7 son considerados ácidos.

e) Para determinar el pH de alimentos con consistencia sólida o pastosa: manzana, tortilla, pan…, etc., deberemos triturar los alimentos y, si es preciso, añadir algo de agua destilada. El procedimiento será medir primero con el papel indicador y después con el pH-metro.

Manzana Tortilla PanIndicador

pH-metro

RESULTADOS.

Alimentos de

consistencia sólida.

Papel Ph

PH-METRO

Manzana 4 4.11

Tortilla

6 5.78

Pan

5 5.25

En la tabla presentada se pudo ver que de igual forma los alimentos utilizados son considerados ácidos por su valor de pH.

CONCLUSIONES.

La práctica en cuestión fue muy importante para la retroalimentación de una de las características de las sustancias que fue el pH, fue también muy interesante porque medimos el pH con indicadores, como son las tiras reactivas, y también con un nuevo equipo que no conocíamos, el pH-metro, y con ello pudimos observar qué tanta diferencia tienen uno del otro y poder ser más exactos con el pH de cada sustancia.

Además también fue sencilla porque todos los procedimientos planteados en la práctica fueron correctamente realizados y esto conllevo a que nuestra actividad fuera lo más buena y exacta posible.

Para finalizar, se concluye que el objetivo planteado para la práctica fue alcanzado en su totalidad, dejando con ello unos buenos resultados y una buena experiencia en el manejo del pH-metro.

OBSERVACIONES.

La presente práctica ayudó en el mejoramiento de la destreza de cada uno de los integrantes del equipo de acuerdo en el manejo de los materiales y equipos necesarios para determinar cada uno de los experimentos planteados como son:

Punto de ebullición del agua; Punto crioscópico del agua; Determinación de pH en los alimentos.

Para el primer experimento fue necesario mucha paciencia ya que era un poco tardado, también requería de que supiéramos interpretar la lectura de un termómetro para saber la temperatura a la que estaba poniéndose el agua; en este experimento observamos que mientras más cloruro de sodio poníamos en el recipiente la temperatura aumentaba más rápido y por ende se estabilizaba más pronto.

Para el segundo experimento donde colocamos cloruro de sodio en tres distintos recipientes con cubos de hielo, pero cada uno con diferente cantidad, observamos que mientras más NaCl había más rápido se deshacían los hielos y por tanto más cantidad encontrábamos de agua licuada en cada vaso respectivamente.

Por último, en el tercer experimento, que fue el de la determinación de pH en alimentos, observamos que la tira era confiable al momento de dar un resultado pero que el pH-metro lo es aún más, ya que este maneja números decimales y así sabemos cuál es el pH especifico de cada alimento. También nos dimos cuenta que el electrodo del pH-metro era más eficiente y rápido si mezclábamos con mayor rapidez la muestra liquida, y así podíamos obtener nuestro resultado en menor tiempo pero con la misma confiabilidad.

CUESTIONARIO.

1.- Explica cuáles otras propiedades coligativas del agua se ven afectadas por la presencia de solutos.

Otras propiedades coligativas son:

a) Descenso relativo de la presión de vapor: Esta nos indica que entre más soluto añadimos, menor será la presión de vapor observada.

b) Presión Osmótica: Nos indica que cuando hay dos soluciones con distintas concentraciones se pondrán en contacto mediante una membrana semipermeable.

2.- ¿Qué aplicaciones tiene la medición de punto de ebullición y el punto crioscópico en los alimentos en general?

Punto de ebullición: Lo aplicamos cuando hervimos agua con un soluto, un ejemplo seria en los alimentos, cuando cocinamos, los cuales los solutos que le agregamos cambia el punto de ebullición del agua.

Punto crioscópico: Se aplica cuando se observa que se utilizan solventes para derretir algo congelado.

3.- Enlista ejemplos de alimentos donde se mida de forma cotidiana estas propiedades.

- Caldo rojo: El cual se le agrega chiles molidos y cambia el punto de ebullición del agua.

- Cuando hacemos agua de sabor y diluimos azúcar en el agua y el saborizante, entra la propiedad osmótica.

- Cuando agregamos aceite a la comida para alcanzar temperaturas más altas, un ejemplo seria freír frijoles, huevo etc.

4.- Menciona ejemplos de sustancias que sean utilizadas en alimentos para cambiar sus propiedades.

Sal. Bicarbonato de sodio. Levadura. Royal.

5.- ¿Cuál es el objetivo de la experiencia? ¿Qué problemas has encontrado?

Realizamos la práctica para observar que cada sustancia tiene diferentes pH, y también para observar cómo se comporta el agua al momento de adicionarle solutos como la sal.

El problema que tuve es que no entendía como se realizaban estos cambios cuando se le adicionaban los solutos.

6.- ¿Por qué crees que la mayoría de los alimentos tiene pH ácido?

Pensamos que es para detener o disminuir el desarrollo de las bacterias, ya que en un pH ácido las bacterias no se desarrollan.

7.- Calcula el pH de las siguientes sustancias, realiza los cálculos:

a) HCl 0.02M

b) NaOH 0.1M

c) CH3COOH 0.3M

d) KOH 0.33M

BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA.

- Tema: Propiedades coligativas.Link: http://www.ehu.eus/biomoleculas/agua/coligativas.htmFecha: 19/02/16.

- Título: Química y algo más.Tema: Propiedades coligativas.Link: http://www.quimicayalgomas.com/quimica-general/propiedades-coligativas-quimica/propiedades-coligativas/Fecha: 19/02/16.

- Título: galleon.com.Tema: Propiedades coligativas.Link: http://lacienciadelfuturo.galeon.com/contenido.htm Fecha: 19/02/16.

- Título: Natursan.Tema: El pH de los alimentos.Link: http://www.natursan.net/el-ph-de-los-alimentos/ Fecha: 19/02/16.

- Título: Eroski consumer.Tema: El pH de los alimentos y la seguridad alimentaria.Link: http://www.consumer.es/seguridad-alimentaria/sociedad-y-consumo/2013/09/19/218017.php Fecha: 19/02/16.