SOLUÇ
SOLUÇÃO TAMPÃO
Universidade Federal da Paraíba
Departamento de Química
Solução tampão é uma mistura de um ácido fraco e sua
base conjugada,
conjugada ou uma base fraca e seu ácido conjugado.
Solução Tampão
Exemplos
•Ácido acético (CH3COOH) +acetato de sódio (CH3COONa)
Professora:Liliana Lira Pontes
•Ácido benzóico (C6H5COOH) + benzoato de sódio (C6H5COONa)
•Ácido fórmico (HCOOH) + formiato de sódio (HCOONa)
Semestre 2015.1
•Hidróxido de amônio (NH4OH) + cloreto de amônio (NH4Cl)
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PROPRIEDADES DE UMA SOLUÇ
SOLUÇÃO TAMPÃO
IMPORTÂNCIA DA SOLUÇ
SOLUÇÃO TAMPÃO
Uma solução tamponada resiste a uma mudanç
mudança de pH
quando ácidos ou bases são adicionados ou quando ocorre
uma diluição, devido à estabilidade da concentraç
concentração do íon
hidrônio.
hidrônio.
1. Cientistas em muitas áreas da ciência e muitas
indústrias empregam as soluções tampões para
manter o pH de soluções sob níveis
predeterminandos.
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ÎA solução tampão SERVE para preparar uma solução com pH definido
ou para manter o pH de um meio em torno de um valor desejado;
A aspirina tamponada contém
um tampão para prevenir a
irritação estomacal devido à
acidez
do
grupo
ácido
carboxilico.
ÎNo sentido mais amplo da definição, a solução que contém quantidade
relativamente grande de ácido forte exibe ação tamponante. A adição de
uma pequena quantidade de ácido (ou base) apenas aumenta (ou diminui)
levemente a concentração de íon hidrônio (ou de íon hidróxido)
originalmente presente.
Cálculo de pH de Uma soluç
solução Tampão Ácida
A adição de ácido ou base a uma solução
tampão interfere com os seguintes equilíbrios:
A dissociação de um ácido fraco HA ocorre da seguinte
forma:
HA + H2O ↔ H3O+ + AEntão,
[ H 3O + ] =
EX: Solução tampão de um ácido fraco HA e sua
base conjugada, A-:
HA + H2O ↔ H3O+ + A-
K a [ HA ]
[ A− ]
− log [ H 3O + ] = − log
K a [ HA]
[ A− ]
pH = pK a + log
A- + H2O ↔ HA + OH5
[ A− ]
[ HA ]
Equação de Henderson‐Hasselbalch
Solução tampão de um ácido fraco HA e sua base
conjugada, A-:
Solução preparada a partir da base fraca B e de seu ácido
conjugado BH+:
[ A− ]
pH = pK a + log
[ HA ]
pH = pKa + log [B]/[BH+]
Permite determinar o pH de uma solução tampão,
desde que seja conhecida a razão entre as
concentrações do ácido e da base conjugados, bem
como o pKa do ácido.
ou
pOH = pKb + log [HB+]/[B]
Solução preparada a partir da base fraca B e de seu ácido
conjugado BH+:
pH = pKa + log [B]/[BH+]
Cálculo de pH de Uma soluç
solução Tampão Ácida
pH = pK a + log
Importante:
−
[A ]
[ HA ]
2)Para qualquer mudança de potência de 10 na razão
[A-]/[HA], o pH muda de uma unidade.
Equação de Henderson‐Hasselbalch
Importante:
1)Se
[A-]=[HA], então pH = pKa
pH = pKa + log [A-]/[HA] = pKa + log 1 = pKa
EXEMPLO 1
EXEMPLO 2
Qual o pH de uma soluç
solução que é 0,400 mol.Lmol.L-1 em ácido
Calcule o pH de uma soluç
solução 0,200 mol.Lmol.L-1 em NH3 e 0,300
fórmico e 1,00 mol.L-1 em formiato de só
sódio ?
mol.L-1 em NH4Cl. Dados Ka = 5,70 x 10-10.
Ka = 1,8 x
10-4
Supomos que [NH4+] = CNH4Cl
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EXEMPLO 3
Hipoclorito de só
sódio (NaClO
(NaClO,, o ingrediente ativo de quase
todos os alvejantes) foi dissolvido numa soluç
solução
tamponada em pH 6,20.
VARIAÇ
VARIAÇÃO DO pH da SOLUÇ
SOLUÇÃO
TAMPÃO APÓ
APÓS A ADIÇ
ADIÇÃO DE
ÁCIDOS OU BASES
Encontre a razão [OCl
[OCl--]/[HOCl
]/[HOCl]] nesta soluç
solução.
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Soluç
Solução de amônia e cloreto de amônio:
Soluç
Solução aquosa de ácido acé
acético e acetato de só
sódio:
NH3 + H2O ↔ NH4+ + OHNH4+ + H2O ↔ NH3 + H3O+
HOAc + H2O ↔ H3O+ + OAcOAc- + H2O ↔ HOAc + OH¾ A adição de uma pequena quantidade de H3O+ leva à
¾ A adição de uma pequena quantidade de H3O+ leva à
reação:
reação:
H3O+ + OAc- ↔ HOAc + OHOcorre pequena variação no pH, uma vez que a
quantidade de H3O+ adicionado é muito menor que a
concentração analítica de NaOAc.
¾ A adição de pequena quantidade de OH- leva à reação:
OH- + H3O+ ↔ 2 H2O
Ocorre pequena variação no pH, uma vez que a
quantidade de OH- adicionado é muito menor que a
concentração analítica de HOAc.
H3O+ + OH- ↔ 2 H2O
Ocorre pequena variação de pH, uma vez que a
quantidade de H3O+ adicionado é muito menor que a
concentração analítica de NH3.
¾ A adição de uma pequena quantidade de OH- leva à
reação:
OH- + NH4+ ↔ NH3 + H2O
Ocorre pequena variação de pH, uma vez que a
quantidade de OH- adicionado é muito menor que a
concentração analítica de NH4Cl.
Calcule a variaç
variação do pH que ocorre quando uma porç
porção de
Calcule o pH da soluç
solução resultante da adiç
adição de 10 mL de
100 mL de:
HCl 1 mol.L-1 a um litro de uma soluç
solução 0,1 mol.L-1 de ácido
(a)NaOH
(a)NaOH 0,0500 mol.Lmol.L-1
acé
acético e 0,1 mol.L-1 de acetato de só
sódio (Ka
(Ka = 1,75 . 10-5)
(b)HCl
(b)HCl 0,0500 mol.Lmol.L-1
É adicionada a 400 mL da soluç
solução tampão descrita no
??
exemplo 2.
pH = 9,07
Ka = 5,70 x 1010-10.
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