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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). È 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). È 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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Link correlati:

Esercizio sul calcolo del pH di una soluzione ottenuta mescolando NH3 e NH4Cl

Esercizio sul calcolo del pH ottenuto mescolando una soluzione di acido acetico con una soluzione di acetato di potassio

Esercizio svolto sull'effetto tampone

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