LE SOLUZIONI TAMPONE

La soluzione tampone più utilizzata da tutti gli esseri viventi è il sangue!

Il pH fisiologico del sangue è circa 7.4, per far variare di circa 0.1 unità un litro di questa “soluzione” abbiamo bisogno di 0.010 mol di un qualsiasi acido forte. Se aggiungiamo la stessa quantità di acido ad un litro di acqua pura, il pH varia di 5 unità (da 7 a 2). Otterremmo le stesse variazioni se utilizzassimo una base forte al posto dell’acido.

Un tampone è quindi in grado di mantenere costante il pH di una soluzione anche dopo l’aggiunta di piccole quantità di acido o base forte.

Per realizzare un tampone sono necessarie due specie chimiche: una che neutralizzi l’eventuale acido aggiunto e una che invece neutralizzi l’eventuale base aggiunta. E’ necessario inoltre che le due specie non reagiscano tra loro (condizione di equilibrio).

Solitamente un tampone è una coppia coniugata acido-base: un acido debole e la sua base coniugata (esempio: acido acetico e ione acetato) o una base debole e il suo acido coniugato (esempio: ammoniaca ed ione ammonio).

Come funziona un tampone?

Prendendo come esempio una soluzione acido acetico/ione acetato che sono implicati nell’equilibrio:

Se si aggiunge acido:Se si aggiunge una base:
In entrambi i casi, sia l’acido che la base sono neutralizzati dalle specie della soluzione tampone in quanto l’equilibrio di queste due reazioni è completamente spostato verso destra.

Come calcolare il pH di una soluzione tampone?

Problema: qual è il pH di una soluzione tampone acido acetico/acetato di sodio con [CH3COOH] = 0.700 M e [CH3COO] = 0.600 M?
Risoluzione: costruire tabella IΔF con equazione bilanciata e l’espressione della costante di equilibrio

EquilibrioCH3COOH+H2O
H3O++CH3COO
I0.700   0 0.600
Δ– x   + x + x
F0.700 – x   + x 0.600 + x

 L’espressione per la costante di equilibrio approssimata è:Possiamo risolvere l’espressione approssimata in quanto x sarà sicuramente molto piccolo rispetto a 0.6 e 0.7 e successivamente calcolare il pH.

 

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