INFORMES FISICOQUIMICA

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS
FACULTAD DE CIENCIAS FARMACÉUTICAS Y BIOQUÍMICAS
CARRERA DE BIOQUÍMICA
FISICOQUÍMICA
3
LABORATORIO Nº 01: TRATAMIENTO DE DATOS
1. OBJETIVO(S)
 Interpretar adecuadamente los conceptos de las medidas de tendencia central y de dispersión
 Ajustar datos experimentales a una recta utilizando el método de mínimos cuadrados.
2. FUNDAMENTO TEORICO
La fisicoquímica por ser una ciencia teórico-experimental se apoya en la observación de diversos fenómenos
que ocurren en los sistemas (en nuestro caso en sistemas biológicos), por lo que se debe de recoger
información cuali-cuantitativa de los eventos a estudiar, mediante la medición.
Dentro de esa medición, los resultados varían una de otra, aun bajo las mismas condiciones, mostrando cierto
grado de incertidumbre que es valorado mediante métodos estadísticos.
Normalmente se cometen dos tipos de errores:
a. Error sistemático. Son errores que afectan la medida en el mismo sentido (se comete el mismo error cada
vez que se realiza la medición). Puede ser debido a los cálculos realizados (uso inadecuado de fórmulas,
mal redondeo, etc.), que el instrumento de medición no este correctamente calibrado o a la mala
disposición del que realiza la medición. Todos estos errores sistemáticos, se deben de identificarlos y
luego corregirlos.
b. Error casual. Errores que ocurren de manera casual y que no puede ser controlado ni corregido con
anticipación, para amortiguar estos errores se deben de realizar varias mediciones y cuantificar el error
cometido mediante métodos estadísticos.
Por lo que es necesario repasar algunos conceptos estadísticos:
a. Medidas de tendencia central. Cuando los datos obtenidos tienden a equilibrarse a valores centrales.
i. Media aritmética. ( ) de un conjunto de medidas, este es el valor que debemos reportar (cuando
n tiende al infinito la media aritmética será más próximo al valor verdadero)
= =
+ + ⋯ +
Existen otras medidas de tendencia central, como la media geométrica, media cuadrática,
mediana, moda, etc.
b. Medidas de dispersión. Mide cual es la dispersión que muestran las mediciones con respecto al valor de
la media.
i. Varianza (s2). Desviación individual respecto a la media
=
∑ ( − )
− 1
=
∑ −
(∑ )
− 1

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ii. Desviación estándar (s). es la raíz cuadrada de la varianza
= =
∑ ( − )
− 1
=
∑ −
(∑ )
− 1
iii. Error absoluto (desviación estándar de la media) sm
=
√
iv. Intervalo de confianza. Para estimar con una confianza (α) que error se cometió
= ±
= ∙ = ∙
√
Para un error α se tiene:
= , = 1,675
= , = 1,96
= , = 2,575
c. Regresión lineal:
Para establecer una relación entre datos, un método muy utilizado es la regresión lineal (parte del ajuste de
curvas)
= +
Siendo:
A: oordenada al origen
B: pendiente
r2 coeficiente de correlación, cuanto más cercano a la unidad, existe una fuerte correlación entre
las variables y y x
Se debe resolver el siguiente sistema de ecuaciones:
= +
= +
Para determinar el coeficiente de correlación:
=
∑ −
∑ ∑
∑ −
(∑ )
∑ −
(∑ )

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3. PROCEDIMIENTO
a. Medidas de tendencia central y de dispersión
Armar en una hoja Excel la siguiente tabla:
Armar en una hoja Excel la siguiente tabla:
Con los datos obtenidos:
i. Hallar la densidad en cada medida
ii. Determinar la media aritmética de la densidad
iii. Determinar la varianza de la densidad
iv. Determinar la desviación estándar de la densidad
v. Determinar el intervalo de confianza de la densidad con una significancia del 95%

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b. Regresión lineal
Armar en una hoja Excel la siguiente tabla
4. CUESTIONARIO
i. Definir: magnitud, medición, medida
ii. Definir y ejemplificar: cifra significativa, redondeo
iii. Definir: y diferenciar entre exactitud y precisión.
iv. Redondear las siguientes medidas con tres cifras significativas
a. qe- = – 1,60217610–19 C b. NA = 6,022·1023 átomos c. Fe = 7874 kg m–3
d. π = 3,141592654… e. m = 235,5 g f. 6,67428·10–11 m3 kg–1 s–2
v. Cuando se utiliza la distribución z, y cuando el t student.
vi. Cuáles son las fórmulas para ajustar una recta por mínimos cuadrados. (utilice esas fórmulas y compare
con las obtenidas mediante calculadora)
vii. De la regresión lineal: y = A + Bx, indique que mide o expresa las constantes A y B, lo mismo para r2,
(¿Por qué es mejor utilizar r2 en vez de r?)
viii. Ejemplifique en qué casos utiliza regresión lineal un bioquímico ya sea en el área clínica o en investigación
(mencione como mínimo 5 casos concretos)

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LABORATORIO Nº 07: CURVA DE TITULACIÓN I
ACIDO DEBIL CON BASE FUERTE
1. OBJETIVO(S)
 Obtener la curva de titulación de un ácido débil con una base fuerte
 Hallar el punto de equivalencia por titulación de un ácido débil con una base fuerte
 Determinar experimentalmente; el pka de un ácido débil y su respectivo ka
Las sales acidas o básicas se hidrolizan en cierta medida (Chang, 2008), en consecuencia, el pH de la
neutralización, no ha de ser neutra, sino acida o básica.
Para ello es necesario conocer el pKa o pKb del ácido o base débil, para determinar el pH de la curva de
titulación
Si se ha de utilizar un ácido débil, (como en la figura), inicialmente el pH se determina, por disociación de un
ácido débil, determinando x, que será la concentración de protones, y por ende el pH
A medida que se añade el hidróxido se ha de formar en la solución, el ácido débil más su base conjugada, por
lo tanto el pH de la solución se determinara por medio de la ecuación de Hendersson-Hasselbach

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Al final de la titulación, cuando se llega al punto de equivalencia, el pH se determinara por hidrolisis de la sal
generada, por lo tanto determinar y, que será la concentración de oxhidrilos, y por ende el pOH y finalmente
el pH
2
 
 
 


Ac H O HAc OH
Inicio c
Final c y y y
2
 

w
h
a
K y
K
K c y
Finalmente si se añade más cantidad de hidróxido, el pH se determinara por exceso del hidróxido fuerte
3. MATERIALES Y REACTIVOS
 Bureta
 Vaso de precipitados
 Matraz Erlenmeyer
 Potenciómetro
 Agua
 CH3COOH
 NaOH
 Fenolftaleína
4. PROCEDIMIENTO
i. Armar los materiales, como muestra la figura
ii. Preparar las soluciones de CH3COOH al 1,0 N e NaOH al 1,0 N.
iii. Realizar una dilución 1/100 de ambas disoluciones.
iv. Verificar por titulación la concentración del ácido débil.
v. Utilizar el valor de esas concentraciones para tener por lo menos 10 puntos
hasta la neutralización
i. Determinar el pH de la solución, de manera teórica, a medida que se ha ido
añadiendo el álcali.
ii. Determinar el punto equivalente y el punto de neutralización de la titulación
iii. Determinar le pKa del ácido débil
iv. Graficar pH vs volumen de hidróxido añadido, tanto de manera teórica como
de manera práctica.
5. CUESTIONARIO
i. Definir: Acido y Base de acuerdo a: Arrhenius, Brønsted y Lowry, Lewis
ii. Definir: Punto equivalente, Punto final, Titulación, titulante y analito
iii. Que parámetros se toman, para determinar la fuerza de un ácido y una base
iv. Que tipos de sales se pueden formar, de un ejemplo de cada uno ellos, y como se determina el pH en
estas sales
v. Realice la curva de titulación de una base débil con un ácido fuerte, y señalar que indicador utilizaría y
porque
vi. Definir e indicar que caracteriza el Ka, Kb y Kw, en una solución.
vii. ¿Qué es un indicador? ¿Para qué se utiliza? Nombre por lo menos 10 indicadores, mostrando el pH de
rango de viraje más su cambio de color.

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LABORATORIO 08: SOLUCIONES AMORTIGUADORAS
1. OBJETIVO(S)
 Preparar soluciones amortiguadoras
 Determinar la capacidad buffer de las soluciones amortiguadoras
El pH de la mayoría de los fluidos intracelulares en los sistemas biológicos, oscilan entre 6,8 y 7,8 (Chang,
2008), por lo que los sistemas biologicos utilizan sistemas amortiguiadores para mantener el pH, ya que
pequeños cambios de pH en el medio, ocasionaria serios daños en las celulas y en su funcionamiento normal,
los sitemas amortiguadores biologicos de mayor importancia son el de bicarbonato/dioxido de carbono,
fosfatos, y las proteinas (en sangre, la hemoglobina).
Una solucion amortiguadora contiene un par conjugado de un acido o base debil mas su respectiva sal, esta
solucion permite soportar el incremento de protones u oxidrilos en el medio, pero sin sufrir modificacion
significativa de pH.
La formula utilizada para la preparacion de soluciones amortiguadoras, es la ecucacion planteada por
Hendersson – Hasselbach:
El intervalo óptimo de regulación de pH, en la que la solución amortiguadora es más eficaz, es:
1
 
a
pH pK
Lo que modifica, en cuanto a sus propiedades amortiguadoras son: la fuerza iónica del medio (debida a la
presencia de solutos electrolíticos) y la temperatura. Por lo tanto es conveniente controlar ambos factores.
La mejor manera de medir la eficacia de una solución amortiguadora es por medio de la capacidad
amortiguadora (), que es la cantidad de un ácido o una base fuerte, que se debe agregar a una solución
amortiguadora para producir un cambio unitario de pH,
La capacidad amortiguadora global se determina de la siguiente manera:
  
   
ln10




B A
B A
La capacidad amortiguadora, en dirección acida ( ):
− 1 = + log
[ ] −
[ ] +
La capacidad amortiguadora, en dirección alcalina ( ):
+ 1 = + log
[ ] +
[ ] −

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 Potenciómetro
 Pipeta
 Agua
 CH3COOH
 NaOH
 Amoniaco
 Cloruro de amonio
 Fosfatos
4. PROCEDIMIENTO
Preparación de la solución amortiguadora:
i. Preparar soluciones amortiguadoras, la concentración y pH a preparar, será suministrada por el docente
Preparar ______ mL al _____ M, de una solución de ________________, a partir de ___________________
y ____________________
Capacidad buffer en dirección acida y alcalina:
A ___ mL de la solución amortiguadora preparada, añadir ___ mL de HCl 0,1 M
A ___ mL de la solución amortiguadora preparada, añadir ___ mL de NaOH 0,1 M
i. Determinar la capacidad buffer de la solución amortiguadora en dirección acida
ii. Determinar la capacidad buffer de la solución amortiguadora en dirección básica
5. CUESTIONARIO
i. Definir: solución amortiguadora, y sus características más relevantes
ii. Definir: capacidad buffer
iii. Que tipos de sales se pueden formar, por neutralización, de un ejemplo de cada uno ellos, y como se
determina el pH de estas sales
iv. Cuáles son los sistemas amortiguadores biológicos más importantes, e indique su mecanismo de
compensación.
v. Cuando un buffer se diluye, ¿el pH cambia? Por ejemplo: se prepara un buffer al 0,01 M de acetato de
sodio y 0,01 M de ácido acético, determine su pH: a) sin diluir, b) si se hace una dilución 1/1000.
vi. Deducir la capacidad buffer en dirección acida y alcalina en términos de concentración del par básico y
acido.

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LABORATORIO 09: CINETICA QUIMICA
1. OBJETIVO(S)
 Determinar el orden de reacción n en una reacción química de n-esimo orden.
 Determinar la constante cinética k en una reacción química de n-esimo orden.
 Determinar la energía de activación y el factor preexponencial de una reacción química de n-esimo orden.
La cinética química también se conoce como cinética de las reacciones, que estudia las velocidades y
mecanismos de las reacciones químicas, su aplicación es numerosa, en la síntesis de compuestos orgánicos,
descontaminación ambiental, tanto del aire como del agua, compete al campo de estudio de la cinética
química, en sistemas biológicos, se analiza las reacciones aceleradas por la presencia de las enzimas (Levine,
1996).
A. Relación entre la velocidad de una reacción química y la concentración de reactivo.
La velocidad de reacción depende del consumo de los reactivos y la formación de productos en un determinado
tiempo:
   
   
1 1
...
: ...


  
    
x y
d A d B
a dt b dt
k A B donde n x y
Donde:
 = velocidad de reacción
AB… = concentración molar de los reactivos
x, y,… = orden de reacción parcial, de cada reactivo
n = orden total u orden de la reacción cinética
Para determinar los órdenes de reacción parcial, es necesario mantener constante uno de los reactivos, a esto
se conoce como reacción de pseudoenesimo orden, muy utilizado en reacciones donde uno de los reactivos
es un catalizador.
Para determinar el orden de la reacción, se tienen varios métodos, los principales son por van´t Hoff, y por
integración.
Método por van´t Hoff:
 
 
log
log log log



 
x
k A
k x A
Luego por regresión lineal se determina la pendiente de la recta, que equivale al orden de la reacción cinética.

FISICOQUÍMICA
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Método por integración:
Se tiene para reacciones de orden cero, primer orden y segundo orden.
Orden cero
 
 
 
 
       0
   
 
x
o
d A
k A si x
dt
d A
k A
dt
 
1
0
 
  
 
o
A t
A
o
d A k dt
A A k t
Luego por regresión lineal, se determina su coeficiente de correlación (r2) si es cercano a 1, se concluye que
la reacción analizada es de orden cero, caso contrario se analiza el siguiente.
Primer orden
 
 
 
 
 
 
 
 
1
0
0
       1
ln
   
 
 
 
 
o
x
A t
A
d A
k A si x
dt
d A
k A
dt
d A
k dt
A
A
k t
A
la reacción analizada es de primer orden, caso contrario se analiza el siguiente.
Segundo orden
 
 
 
 
 
 
   
2
2
0
0
       2
1 1
   
 
 
  
 
o
x
A t
A
d A
k A si x
dt
d A
k A
dt
d A
k dt
A
k t
A A
la reacción analizada es de segundo orden.

FISICOQUÍMICA
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B. Relación entre la constante cinética y la temperatura.
Según la teoría cinético-molecular de la materia, se sabe que a medida que aumenta la temperatura, aumenta
también la energía cinética de las moléculas. A medida que aumenta la velocidad de las moléculas, también
aumenta el número de choques por unidad de tiempo entre ellas y, por consiguiente, lo haga la velocidad de
una reacción.
La ecuación de Arrhenius liga la constante cinética (y, por tanto, la velocidad) de las reacciones químicas con
la temperatura y su expresión es:
= ∙ ∧
− ⟺ ln = ln −
 Cronometro
 Pipetas
 Agua destilada
 HCl 1,0 M
 Tiosulfato de sodio 0,16 M
4. PROCEDIMIENTO
 Para cada ensayo colocar 2,5 mL de HCl
 Para el ensayo A verter 5 mL de N2S2O3, para el ensayo B 4 mL, para C 3 mL y para D 1 mL
 Completar a 10 mL con agua destilada
 Primero verter HCl y agua, alistar el cronometro, verter el tiosulfato, agitar por unos 2 segundos y dejar
encima de una hoja impresa.
Cronometrar, desde el instante que se añade el HCl, hasta el momento que no se pueda leer, la hoja
impresa
 Graficar, concentración de tiosulfato vs tiempo
 Determinar el orden de reacción, aplicando las ecuaciones de cinética química, integradas
 Determinar la constante cinética de la reacción química
Ensayo N2S2O3/M HCl/M t/s
A
B
C
D
Simulador virtual:
https://labovirtual.blogspot.com/search/label/cinética%20química
Orden de reacción y constante cinética a 25°C
Sabiendo que la cruz deja de verse cuando la concentración del reactivo C es ___ mM
Reactivo A, mantener constante la concentración de B
Ensayo A/M B/M t/s
1
2
3
4
5

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55
Reactivo B, mantener constante la concentración de A
Ensayo A/M B/M t/s
1
2
3
4
5
Energía de activación y factor preexponencial.
Manteniendo constante las concentraciones de los reactivos A y B.
Temperatura/°C
Tiempo/s
Velocidad/M s–1
Constante cinética
5. Cuestionario.
i. Definir: Cinética química.
ii. Definir: vida media, media vida, orden de reacción, pseudoenesimo orden, constante cinética
iii. Que métodos existen para determinar el orden de reacción, explique cada una de ellas,
iv. Definir: energía de activación, factor preexponencial
v. Explique la teoría de colisiones y la del complejo activado.
vi. Describa los factores que interfieren en la velocidad de una reacción.
vii. Definir molecularidad de una reacción química, y que tipos de molecularidad se analizan normalmente

FISICOQUÍMICA
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LABORATORIO 10: CINETICA ENZIMATICA
1. OBJETIVO(S)
 Realizar el perfil de pH del enzima _____.
 Determinar espectrofotométricamente la actividad enzimática de ______
 Determinar el modo de inhibición de una azida.
La espectrofotometría es el estudio de la interacción de la radiación electromagnética con moléculas, átomos
e iones. Cuando un haz de energía radiante monocromática (luz con una longitud de onda definida) incide
sobre una sustancia, parte de la energía es absorbida y el resto transmitida. La mayoría de los compuestos
tienen una o varias longitudes de onda características a las que absorben la luz. Así, una solución puede
contener muchos compuestos que absorben a diferentes longitudes de onda, sin embargo, si el compuesto de
interés absorbe a una determinada longitud, es posible determinar su concentración aún en mezcla. La ley de
Lambert-Beer expresa la relación entre la transmitancia y la concentración de una sustancia, la transmitancia
disminuye en progresión geométrica cuando la concentración aumenta en progresión aritmética.
La enzima lo que afecta en la reacción química, no es la cantidad de energía de reactivos y de productos, ni
la constante de equilibrio, lo que disminuye es la energía de activación.
La actividad enzimática se define como la cantidad de producto catalizado por una enzima en una reacción
específica por unidad de tiempo, generalmente se mide moles de producto generado por cada minuto
(Unidad de actividad enzimática)
=
Actividad relativa:
= =
min
Actividad específica:
=
( )
= = ∕ ∕
Durante la purificación enzimática, la fracción que tenga la mayor actividad específica será la fracción con
mayor pureza.
Modelo estacionario de Michaleis –Menten
+
⎯⎯⎯
⎯
⎯⎯
⎯⎯ + =
[ ]
+ [ ]
Lineweaver-Burk
1
=
1
+
1
[ ]

FISICOQUÍMICA
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Inhibición enzimática, Los inhibidores, disminuyen la actividad enzimática, se tienen varias maneras en las que
logran inhibir, se tienen inhibidores irreversibles y reversibles (competitivo, no competitivo, mixto, acompetitivo,
etc)
Los principales factores que afectan la actividad enzimática son la temperatura y pH.
3. PROCEDIMIENTO
Ingresar a:
https://download.cnet.com/EnzLab-for-Windows-32-bit/3000-2054_4-76136182.html
Descargar la aplicación/programa: EnzLab.
Análisis de la actividad enzimática.
Enzima:
Concentración = ___ mg/mL
Actividad específica = ___ mol/min/mg de enzima
Perfil de pH
Mantener constante el volumen (___ L) y concentración de sustrato (___ mM)
pH 4 5 6 7 8 9 10
vo/mol min–1
Graficar pH vs velocidad inicial.
Determinar kM y vmax del enzima (pH =).
S/mM
vo/mol min–1
Graficar velocidad inicial vs concentración de sustrato.
Determinar el tipo de inhibidor de la azida (pH =).
I= ___ mM
S/mM
vo/mol min–1
I= ___ mM
S/mM
vo/mol min–1
Graficar 1/vo vs1/S (En ausencia y presencia del inhibidor.

FISICOQUÍMICA
51
4. CUESTIONARIO
i. Definir: enzima, actividad enzimática, inhibidor.
ii. Características de cada tipo de inhibidor, y sus ejemplos en bioquímica.
iii. Realice un esquema para aislar y purificar un enzima
iv. Cuantas clases de enzimas existen, como se las clasifica y que características tienen.
v. Como afecta ala actividad enzimática: a) concentración de sustrato, b) concentración de enzima, c)
temperatura, pH.

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