Práctica 20
Eficiencia de los antiácidos
20.1 Objetivos
• Determinar la eficiencia de un antiácido comercial mediante
su valoración con HCl.
• Analizar las reacciones que tienen lugar cuando el antiácido
actúa a nivel estomacal.
20.2 Teoría
Cuando los alimentos son ingeridos y llegan al estómago se combinan
con el jugo gástrico segregado por las glándulas
parietales. El jugo gástrico contiene ácido clorhídrico,
HCl, y una enzima denominada pepsina. Es un jugo extremadamente
ácido, con pH cercano a 0.8. Al mezclarse con los alimentos,
el pH se eleva hasta un valor de 2.0 y junto con la pepsina comienza
a romper las proteínas contenidas en los alimentos y las convierte
en aminoácidos. Si el esfínter entre el esófago
y el estómago no se cierra durante la digestión, el jugo
gástrico puede entrar al esófago y causar una molesta
sensación de ardor conocida comúnmente como acidez.
El jugo gástrico también puede quemar las paredes del
estómago. Además, las glándulas parietales pueden
generar un exceso de jugo gástrico debido a la ingestión
de ciertos alimentos irritantes como salsa de tomate, productos cítricos,
cafeína y alcohol. Adicionalmente, el estrés y ciertas
enfermedades pueden originar una producción excesiva de jugo
gástrico. Si la acidez no se trata oportunamente evoluciona,
al cabo de cierto tiempo, en úlcera duodenal.
Los antiácidos se utilizan frecuentemente para el tratamiento
de la acidez. El ingrediente activo en tales medicamentos es una base
o álcali la cual neutraliza el exceso de ácido. Las tabletas
de los diferentes tipos de antiácidos que se venden en los supermercados
contienen distintos ingredientes activos: el Alka-Seltzer contiene bicarbonato
de sodio, NaHCO3; la Milanta y el Malox contienen hidróxido
de magnesio, Mg(OH)2.
La reacción de neutralización entre los antiácidos
y el HCl presente en el jugo gástrico, es una de las siguientes:
Alka-Seltzer ®:
NaHCO3 + HCl ---> NaCl + CO2 + H2O
Tums ®: CaCO3
+ 2 HCl ---> CaCl2 + CO2 + H2O
Rolaids ®: AlNa(OH)2CO3
+ 4 HCl ---> CaCl2 + CO2 + H2O
Milanta, Malox ®: Mg(OH)2
+ 2 HCl ---> MgCl2 + 2 H2O
Para determinar la eficiencia de un antiácido, este se valora
con una solución de HCl de concentración conocida. La
valoración o titulación consiste en añadir
lentamente una solución patrón o estándar a una
cantidad conocida del analito hasta que se alcance la equivalencia
química entre ambos (figura 20.1). Este momento se manifiesta
experimentalmente por un cambio de color en la solución o por
la formación de una fase insoluble, y se le denomina punto
final.

Figura 20.1 Equipo típico para una
titulación
Se utilizará una técnica denominada valoración
por retroceso que consiste en añadir un exceso de ácido
para titular la muestra de antiácido, y luego el ácido
sobrante se valora con una solución patrón de NaOH. La
cantidad química de base presente en la muestra de antiácido,
se calula como sigue:
nOH- = nHCl (que reaccionan) =
VHCl x CHCl - VNaOH x CNaOH
(20.1)
La eficiencia se calcula como la masa (g) de HCl neutralizado dividida
por la masa (g) de la tableta de antiácido:
(20.2)
donde: mHCl = nHCl
x MHCl
=
(VHCl x CHCl - VNaOH x CNaOH)
x MHCl (20.3)
20.3 Materiales y equipo
• AlKa-Seltzer y Milanta (en tabletas), NaOH 0.50 M, HCl 0.50
M, naranja de metilo
• Bureta
• Erlenmeyer
• Mortero
• Probeta
• Vidrio de reloj
• Embudo
• Soporte universal
20.4 Procedimiento
En este experimento se analizará la eficiencia de dos tabletas
de diferentes antiácidos determinando la cantidad de HCl que
es neutralizada por cada tableta. Mientras más cantidad de ácido
sea neutralizado, mayor es la eficiencia del antiácido.
Obtener una bureta y enjuagarla con agua desionizada. A continuación
se purga con un pequeño volumen de solución de NaOH 0.50
M. Finalmente, utilizando un embudo, se llena con la solución
de NaOH 0.50 M y se dispone para la valoración.
Se toma cada una de las tabletas, se pesa y enseguida se macera en
un mortero. Luego se selecciona una porción determinada del antiácido
(~ 1.00 g) y se deposita en un erlenmeyer de 250 mL previamente lavado
con agua desionizada. Utilizar un segundo erlenmeyer para la otra muestra.
Se añaden 50.00 mL de HCl 0.50 M a cada erlenmeyer y se agita
durante tres minutos. Tenga en cuenta que algunos componentes inertes
, presentes en las tabletas, no se disolverán. Se añaden
2 gotas de naranja de metilo a la solución en cada frasco obteniéndose
un color rojo, lo cual indica que la solución es ácida
y todo el antiácido ha sido neutralizado.
¿Puede usarse fenolftaleína en lugar de naranja de metilo?
Colocar el erlenmeyer bajo la bureta (figura 20.2) y añadir
lentamente la solución de NaOH agitando la mezcla (la solución
se va tornando temporalmente amarilla). Disponer un fondo blanco debajo
del erlenmeyer para apreciar mejor el cambio de color. Continuar adicionando
la base hasta obtener un color amarillo que persista por más
de 30 s, momento en que se ha llegado al punto final. Anotar el volumen
de NaOH añadido y repetir el procedimiento para la muestra en
el otro erlenmeyer.
Figura 20.2 Valoración
de las muestras de antiácido
20.5 Datos y resultados
Volumen inicial añadido de HCl 0.50 M ....................................
_______ mL
Tabla 20.1 Datos de valoración de
antiácidos (I)
Antiácido |
Masa tableta (g) |
Masa muestra (g) |
V NaOH (mL) |
A
|
|
|
|
B |
|
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Tabla 20.2 Datos de valoración de
antiácidos (II)
Antiácido |
n HCl neutralizadas
Ec. 20.1 |
n HCl /tableta
Ec. 20.3 |
E = m HCl/m tableta
Ec. 20.2 |
A
|
|
|
|
B |
|
|
|
20.6 Discusión y análisis de resultados
• ¿Cuál de los dos antiácidos es más
eficiente para controlar la acidez? Incluya sus cálculos estquiométricos.
• ¿La eficiencia de un antiácido depende de la
naturaleza del principio activo, de su cantidad o de ambos?
• ¿Qué es punto de equivalencia en una
titulación? ¿En qué se diferencia del denominado
punto final?
• ¿Qué es una solución patrón o estándar?
¿Cuáles son las características de un patrón
primario?
20.7 Problemas sugeridos
|
Trata
de resolver los siguientes ejercicios |
|
Los problemas señalados con (*) presentan un mayor nivel de
dificultad. Solicite la asesoría de su Profesor.
• 0.475 g de una muestra que contiene (NH4)2SO4
se disuelve en agua y se alcaliniza con KOH. El NH3 liberado
se recoge en exactamente 50.0 mL de HCl 0.100 M. El exceso de ácido
se valora por retroceso con 11.1 mL de NaOH 0.12 M. Determinar el porcentaje
por peso de (NH4)2SO4 en la muestra.
R/. 50.9% [Simpson, S. G.; Hamilton, L. F. Cálculos de Química
Analítica. MacGraw Hill. Madrid, 1968.]
* Exactamente 40.0 mL de solución de HClO4 se añaden
a una solución que contiene 0.479 g de NaHCO3. La
solución se calienta para remover el CO2 y el exceso
de HClO4 se valora por retroceso con 25.0 mL de NaOH el cual
se neutraliza con 27.4 mL de HClO4. Calcular la concentración
del HClO4 y del NaOH.
R/. 0.452 M, 0.495 M
20.8 Lecturas recomendadas
Brown, Theodore. Antiácidos. En: Química. La Ciencia
Central. Prentice Hall. México. 1997. pp. 128.
20.9 Glosario
Discutir y anotar el significado de los siguientes términos:
acidez, antiácido, jugo gástrico, neutralización,
valoración por retroceso.
20.10 Referencias Internet
• http://www.uwm.edu/~caberg/linksdb/Chemistry_Links/
Acids_and_Bases/
• http://www.bevillst.cc.al.us/CHM1118.htm
• http://www.chem.vt.edu/chem-ed/titration/acid-base-titration.html
• http://chemmovies.unl.edu/chemistry/smallscale/SS045c.html
• http://newton.dep.anl.gov/askasci/chem00/chem00061.htm
• http://genchem.chem.wisc.edu/sstutorial/Text11/titrationexp/titexp.htm
• http://chemweb.calpoly.edu/chem/125/125LabExp/Titration/Titration.html