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Soluzioni tampone

Le soluzioni tampone e il calcolo del pH. Vendita soluzioni tampone

Le soluzioni tampone sono soluzioni contenenti miscele di soluti che impediscono significative variazioni di pH per aggiunta di moderate quantità di acidi e di basi forti.

Esse possono contenere contemporaneamente, in concentrazioni all'incirca uguali:

un acido debole e la sua base coniugata

esempio CH3COOH / CH3COONa

oppure

una base debole e il suo acido coniugato

esempio NH3 / NH4Cl.

Effetto tampone

Per vedere a cosa è dovuto l'effetto tampone di queste soluzioni, consideriamo una soluzione formata da acido acetico CH3COOH e acetato di sodio CH3COONa.

L'acido acetico, essendo debole, si dissocia solo parzialmente:

tampone acido acetico

mentre l'acetato di sodio si dissocia completamente:

tampone acetato di sodio

Il sale ha lo scopo di aumentare la concentrazione dello ione CH3COO- cioè dello stesso ione che si forma, però in piccole quantità, per dissociazione dell'acido debole. In questo modo si ottiene una soluzione con concentrazioni di CH3COOH e CH3COO- molto vicine tra loro; ed è proprio questo che determina l'effetto tamponante della soluzione. Vediamo in che modo.

Se si aggiunge dell'acido forte alla soluzione tampone, aumenta la concentrazione degli ioni H3O+, ma tale aumento viene annullato dagli ioni CH3COO- presenti nella soluzione, dato che, per ristabilire l'equilibrio, la reazione

tampone

procede da destra verso sinistra.

Se si aggiunge della base forte alla soluzione tampone, gli ioni OH- della base neutralizzano subito i pochi ioni H3O+ presenti nella soluzione, però altri se ne formano in continuazione per dissociazione dell'acido. Il processo ha termine solo quando tutti gli ioni OH- risultano neutralizzati; in questo caso la reazione precedente procede da sinistra a destra.

In modo del tutto analogo a quello ora descritto agiscono le soluzioni tampone costituite da una base debole e da un suo sale.

Determinazione della [H+] di una soluzione tampone

Consideriamo una soluzione tampone formata da un acido debole e la sua base coniugata (es. CH3COOH / CH3COONa). E' possibile determinare la concentrazione degli ioni H+ della soluzione per mezzo della seguente fomula:

tampone acido

in cui:

La formula precedente può essere semplificata se si considera che l'acido e il sale sono presenti nella stessa soluzione e che, quindi, il rapporto delle loro concentrazioni è anche il rapporto del loro numero di moli. Pertanto possiamo anche scrivere:

tampone acido formula semplificata

in cui:

  • na = numero di moli dell'acido
  • ns = numero moli del sale

Consideriamo una soluzione tampone formata da una base debole e dal suo acido coniugato (es. NH3 / NH4Cl). E' possibile determinare la concentrazione degli ioni OH- della soluzione per mezzo della seguente fomula:

tampone basico

in cui:

La formula precedente può essere semplificata se si considera che la base e il sale sono presenti nella stessa soluzione e che, quindi, il rapporto delle loro concentrazioni è anche il rapporto del loro numero di moli. Pertanto possiamo anche scrivere:

tampone basico formula semplificata

in cui:

  • nb = numero di moli della base
  • ns = numero moli del sale

Esercizi sulle soluzioni tampone

Li trovi al seguente link: esercizi sui tamponi.

Vendita soluzioni tampone

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