Sistemi tampone - chimica analitica

bp

→ [CH₃COOH] + [H₃O⁺] = [OH^-]

Sistema con acido e base coniugata che provengano da sorgenti indipendenti

con conc. paragonabile

{

HA + H₂O ⇌ A^- + H₃O⁺

NaA(aq) → A^- + Na⁺

A^- + H₂O ⇌ HA + OH^-

Una soluzione con queste caratteristiche (acido + base coniugata) si definisce soluzione tampone

in grado di mantenere pH costante entro certi limiti a seguito di piccole aggiunte di acidi o basi

Preparare Tampone:

1. Un Tampone lo preparo mescolando concentrazioni opportune di acido e base coniugata

es. Tampone “Acido acetico/acetato”

CH₃COOH

CH₃COO^-

Ca

Cb

→ comparabili o uguali

deve provenire da un sale con uno ione spettatore

bp

specie di sost. H₂O e CH₃COO^-

pH dove [CH₃COOH] = [OH^-]

b_C

b_M

SISTEMA con acido e base coniugata che provengano da sorgenti indipendenti con conc. paragonabile

( → Acido debole k_a ≈ 1,8 10^-5 )

→

HA + H₂O → A^- + H₃O⁺

Na A_(aq) → A^- + Na⁺

A^- + H₂O → HA + OH^-

K_b = 10^-14 / 8,0 10^-5

Una soluzione con queste caratteristiche (acido + base coniugata) si definisce soluzione TAMPONE

in grado di mantenere pH costante entro certi limiti

a seguito di piccole aggiunte di acidi o basi

Preparare Tampone:

Un Tampone lo preparo mescolando concentrazioni opportune di acido e base coniugata

es. Tampone "Acido acetico/acetato"

CH₃COOH

CH₃COO^-

C_a

C_b → comparabili o uguali

deve provenire da un sale con uno ione spettatore

2 Preparo una soluzione o di acido debole o di base (CH₃COO^-) e poi modifico il pH finché pH = pKa

[CH₃COOH] = [CH₃COO^-]

C_a = C_b

Come funziona un Tampone

CH₃COOH

CH₃COO^-

Se aggiungo H₃O⁺

CH₃COO^- + H₃O⁺ → CH₃COOH + H₂O

Se aggiungo OH^-

CH₃COOH + OH^- → CH₃COO^- + H₂O

Il Tampone funziona finché ho CH₃COOH e CH₃COO^- in soluzione

Capacità Tamponante

→ dipende da quante molecole di acido o base ho presenti nel sistema.

intervallo di mmol di acido o base aggiunte prima di vedere una variazione di pH

Calcolare pH di un sistema Tampone

2H₂O ⇌ H₃O⁺ + OH^-

CH₃COOH + H₂O ⇌ CH₃COO^- + H₃O⁺

CH₃COONa_(aq) ⇌ CH₃COO^- + Na⁺

CH₃COO^- + H₂O ⇌ CH₃COOH + OH^-

Approccio sistematico

C_b = [Na⁺]

C_a + C_b = [CH₃COOH] + [CH₃COO^-] → ([CH₃COOH] - C_a + C_b - 2[CH₃COO^-])