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Le soluzioni tampone (3)

Una soluzione tampone è una soluzione che riesce a resistere alle variazioni di pH se vi si aggiungono piccole quantità di acidi o basi perciò servono principalmente per controllare il pH nei processi chimici e biochimici.

Una soluzione tampone acida, quindi con pH < 7, si forma con una miscela tra un acido debole e un sale solubile in quel determinato acido, purché contenga la base coniugata. Aggiungendo un acido ad un tampone acido aumenta la concentrazione degli ioni; quindi si combinano con altri ioni e, secondo il principio di Le Chatelier, l’equilibrio si sposta verso sinistra, neutralizzando l’azione degli ioni in eccesso. Così il pH della soluzione non varia molto rispetto al valore iniziale, invece se si aggiunge una base l’equilibrio si sposterà sempre verso destra. Neanche così il pH potrà cambiare.

Una soluzione tampone basica, quindi con pH > 7, è formata da una miscela tra una base debole e un sale solubile in quella determinata base, e contiene l’acido ad essa associato. Aggiungendo a questa una base, l’equilibrio si sposta verso destra e la variazione di pH è molto piccola.

Non è sempre possibile usare un tampone per determinare la natura acida o basica. Infatti, aggiungendo una quantità eccessiva di acidi forti o basi forti, sia in un tampone acido sia in un tampone basico, il pH subisce una variazione perché non ci sono abbastanza riserve di acidi o basi di Brønsted-Lowry per neutralizzare gli ioni aggiunti.

L’espressione per un generico tampone acido è:

[math][H_3O^+] = K_a \cdot \frac{[acido]}{[sale]}[/math]

Quella per un tampone basico è:

[math][OH^-] = K_b \cdot \frac{[base]}{[sale]}[/math]

Dove [acido], [base] e [sale] indicano rispettivamente le concentrazioni dell’acido debole, della base debole e del sale associato. Perciò, la diluizione comporta un abbassamento nelle concentrazioni dei componenti dei tamponi, ma il rapporto fra queste concentrazioni rimane invariato.

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