Determinando o pH da solução tampão – Smart Class

As soluções tampão podem ser facilmente encontradas na vida cotidiana. Um deles são os colírios que são aplicações de soluções tampão, onde o valor do pH é ajustado ao valor do pH dos nossos olhos. Portanto, quando usamos esses colírios, nossos olhos não ficam doloridos.

As soluções tampão têm a capacidade de manter as mudanças de pH no processo de diluição ou espessamento adicionando um pouco de base ou ácido à solução. Então, como determinar isso?

Ao determinar o pH de uma solução tampão, há 3 coisas que precisamos saber, a saber, o pH de uma solução tampão ácida, um tampão alcalino e um cálculo de pH com a adição de um pouco de ácido ou base forte.

1. pH da solução tampão de ácido

As soluções tampão de ácido podem ser preparadas a partir de ácidos fracos e seus sais. Suponha que em uma solução tampão de ácido contendo ácido acético (CH₃COOH) e íon acetato (CH3COO^–) há uma reação de equilíbrio da seguinte forma: CH₃COOH (aq) ↔CH3COO^– (aq) + H⁺ (aq), então o valor da constante de equilíbrio do ácido (Ka) e o preço de (H⁺) estamos:

(Leia também: Definição de soluções e tipos de buffer)

Exemplo de problemas:

Determine o pH da solução tampão preparada misturando 50 mL da solução CH₃COOH 0,1 M com 50 mL de solução CH₂COONa 0,1 M. (Ka CH₃COOH = 1,8 x 10^-5)?

Solução:

Volume CH₃COOH = 50 mL

Molaridade de CH₃COOH = 0,1 M

Volume CH₃COONa = 50 mL

Molaridade de CH₃COONa = 0,1 M

Mol CH₃COOH = 50 mL x 0,1 mmol / mL = 5 mmol

NaCh3COO mol = 50 mL x 0,1 mmol / mL = 5 mmol

pH = – log 1,8 x 10^-5

pH = 5 – log 1,8 = 4,75

2. pH da solução tampão alcalina

As soluções tampão de base podem ser preparadas a partir de bases fracas e seus sais. Por exemplo, em uma solução tampão alcalina contendo amônia (NH3) e íon amônio (NH4 +), há uma reação de equilíbrio da seguinte forma: NH₃ (aq) + H₂O (I) ↔NH₄⁺ (aq) + OH^– (aq), então o valor da constante de equilíbrio do ácido (Ka) e o preço de (H⁺) estamos:

Exemplo de problemas:

Determine o pH da solução tampão preparada misturando 50 mL de solução de NH3 0,1 M (Kb = 10-4) com 100 mL de solução de NH4Cl 0,5 M.

Solução:

Volume NH₃ = 50 mL

Molaridade NH₃ = 0,1 M

Volume NH₄Cl = 50 mL

Molaridade NH₄Cl = 0,1 M

mole de NH₃ = 50 mL x 0,1 mmol / mL = 5 mmol

mole de NH₄Cl = 100 mL x 0,5 mmol / mL = 50 mmol

pOH = 4 – log 0,1

pOH = 4 + 1 = 5

pH = 14 – pOH = 9

3. Cálculo de pH com a adição de um pouco de ácido forte ou um pouco de base forte

Em geral, a adição de um ácido ou base forte a uma solução mudará o valor de pH da solução significativamente, mas em uma solução tampão se um pouco de ácido ou base forte for adicionado, o pH da solução tampão permanecerá ou mudar muito pouco.