SOLUZIONI TAMPONE

Appunti e spiegazione approfondita per capire cosa sono le soluzioni tampone (regolatori di ph) e come funzionano (10 pagine formato doc)

Appunto di superkia89
Le Soluzioni tampone Le Soluzioni tampone ...
per chi ha "fretta" Che cosa sono? Per soluzione tampone si intende una soluzione acquosa in grado di mantenere pressoché inalterato il proprio pH, in seguito all'aggiunta di moderate quantità di acidi o basi forti, o rispetto alla diluizione della soluzione stessa. Hanno potere tampone le soluzioni contenenti: a) un acido debole e il suo sale con una base forte; b) una base debole e il suo sale con un acido forte. In sostanza, definendole nell'ottica della teoria di Bronsted e Lowry, le soluzioni tampone sono costituite da una coppia acido-base coniugata debole. Come si preparano? Una soluzione tampone può essere preparata in due modi diversi: a) Aggiungendo direttamente alla soluzione l'acido (o la base) debole e il suo sale.
Ad esempio: acido acetico e acetato di sodio, oppure ammoniaca e cloruro di ammonio.   b) Aggiungendo l'acido (o la base) debole e una base (o un acido) forte. Ad esempio: acido acetico e NaOH, oppure ammoniaca e HCl. Nel primo caso, le concentrazioni dell'acido e della base coniugata sono immediatamente note, essendo equivalenti alle concentrazioni analitiche dell'acido e del sale. Nel secondo caso queste dovranno essere ricalcolate attraverso la stechiometria della reazione (a completamento): HA + OH- ? H2O + A- in cui HA indica l'acido debole, OH- la base forte e A- la base coniugata dell'acido. Ad esempio, se la C°a è 0.1M e la C° NaOH è 0.05M, dopo la reazione avremo in soluzione: [HA] = C°a - [NaOH] = 0.05 M[A-] = [NaOH] = 0.05 M Poiché la [H+] in una soluzione tampone è data da:  (1.1) la scelta della coppia acido-base adeguata a "tamponare" ad un determinato pH deve essere fatta in funzione della Ka dell'acido. Si noti che la 1.1 può essere utilizzata per qualsiasi soluzione tampone, indipendentemente da come è stata ottenuta o da come la si descriva: in una soluzione tampone si ha infatti sempre una coppia-acido base coniugata.In altri termini, anche il pH di una soluzione preparata da ammoniaca e cloruro di ammonio si può calcolare con l'equazione 1.1. In tal caso, l'acido è lo ione ammonio e la base coniugata l'ammoniaca; la Ka è ovviamente quella dello ione ammonio, pari a Kw/Kb dell'ammoniaca. Esercizi 1. Calcolare il pH di una soluzione preparata con ammoniaca e cloruro di ammonio 0.01 + 0.01 M (Kb ammoniaca = 1.8x10-5) Inizio modulo Fine modulo 2. Calcolare il pH di una soluzione preparata aggiungendo 0.02 moli di NaOH a 1 litro di acido acetico 0.05 M (Ka acido acetico = 1.8x10-5) Inizio modulo Fine modulo Come funzionano? L'uso di un esempio concreto, faciliterà sicuramente la comprensione del funzionamento di una soluzione tampone.Supponiamo di avere preparato una soluzione contenente acido acetico e ioni acetato nella stessa concentrazione: 0.1 M. Consideriamo l'equilibrio acido-base esistente in soluzione: CH3COOH + H2O = H3O+ + CH3COO- (1) Poiché la concentrazione dell'acido acetico è uguale a quella dell'acetato, la [H+] = Ka dell'acido (vedi 1.1) e pH =