unu soluție tampon este un amestec utilizat pentru a preveni modificarea pH-ului sau a pOH mediului atunci când se adaugă acizi puternici sau baze puternice.
Există două tipuri de soluții tampon:
1. Amestec de acid slab cu baza sa conjugată;
2. Amestec de bază slabă cu acidul conjugat.
Să vedem exemple ale fiecăruia și cum funcționează atunci când o cantitate mică de acid sau bază puternică este adăugată la mediu:
1. Amestec de acid slab cu baza sa conjugată:
Pentru a forma o astfel de soluție, acidul slab este amestecat cu o sare a aceluiași anion ca acidul.
De exemplu, luați în considerare o soluție tampon constând din acid acetic (H3CCOOH(Aici)) și acetat de sodiu (H3CCOONa(s)). Vedeți că ambii au anionul acetat: (H3CCOO-(Aici)). Concentrația acestor ioni se datorează practic disocierii sării, care este mare. Ionizarea acidă este mică.
Acum observați ce se întâmplă în următoarele posibilități de adăugare:
- Adăugarea unei cantități mici de acid puternic:
Adăugarea unui acid puternic crește concentrația ionului hidroniu, H
3O+1, și din moment ce acidul acetic este un acid slab, anionul acetat are o afinitate mare pentru proton (H+) hidroniu. În acest fel, reacționează și se formează mai mult acid acetic:
Ca urmare, pH-ul mediului practic nu se modifică. Cu toate acestea, dacă se adaugă din ce în ce mai mult acid puternic, va veni timpul când tot anionul acetat va fi consumat și efectul de tamponare va înceta.
- Adăugarea unei cantități mici de bază puternică:
Adăugarea unei baze puternice mărește concentrația ionilor OH-. Dar acești ioni sunt neutralizați de ionii H3O+1 eliberat în ionizarea acidului acetic:
Cu această reacție, concentrația ionilor H3O+1(Aici) va scădea și va exista o schimbare a echilibrului în sensul creșterii ionizării acide și, prin urmare, variația pH-ului soluției va fi foarte mică. Concentrația ionilor H3O+1(Aici) va fi practic constant.
În acest caz există, de asemenea, o capacitate limită. Prin urmare, dacă adăugăm din ce în ce mai multă bază, echilibrul ionizării acidului va fi deplasat din ce în ce mai mult spre ionizarea acestuia, până când tot acidul este consumat.
2. Amestec de bază slabă cu acidul conjugat:
Acest tip de soluție tampon este alcătuit dintr-o bază slabă și o soluție de sare care conține același cation ca baza.
De exemplu, luați în considerare o soluție tampon formată din hidroxid de magneziu, MgOH2 (aq) (bază slabă) și clorură de magneziu, MgCl2 (e) (sare). Ambele conțin cation magneziu (Mg2+(Aici)). Ionii de magneziu prezenți în mediu sunt, practic, toți derivați din disocierea sării, deoarece disocierea bazei este slabă:
- Adăugarea unei cantități mici de acid puternic:
În acest caz, ionii H3O+1 provenite din adăugarea de acid puternic vor fi neutralizate de ionii OH-, provenind din disocierea slabă a bazei. Acest lucru va deplasa echilibrul de disociere de bază spre dreapta.
Astfel, variația pH-ului (dacă există) va fi foarte mică, deoarece concentrația ionilor OH- ramane constant. Efectul tampon va înceta atunci când întreaga bază este disociată.
- Adăugarea unei cantități mici de bază puternică:
Baza puternică adăugată suferă disociere eliberând ioni OH-. Deoarece hidroxidul de magneziu este o bază slabă, magneziul eliberat la disocierea de sare va avea o tendință mai mare de a reacționa cu OH-:
Prin urmare, creșterea ionilor OH- este compensat de creșterea proporțională a Mg (OH)2 (aq). Ca urmare, pH-ul nu suferă modificări majore.
Acest efect se încheie atunci când a fost consumat tot cationul de magneziu.
De Jennifer Fogaça
Absolvent în chimie
Sursă: Școala din Brazilia - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/o-que-uma-solucao-tampao.htm