A Investigação do poder tampão

UFRJ – Universidade Federal do Rio de Janeiro

Disciplina: IQF367 – Físico-Química Experimental  

Professora: Celia Regina Souza da Silva

 

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INVESTIGAÇÃO DO PODER   TAMPÃO

Grupo

Lucas Denegle Cruz

Bruno Luís dos Santos Gonçalves

1. Introdução

        Uma solução tampão é uma solução que mantém o pH constante mesmo com a adição de pequenas quantidades de ácido ou base. Tais soluções consistem de uma mistura de um ácido fraco e o sal de sua base conjugada, ou de uma base fraca e o sal de seu ácido conjugado. A ação tampão pode ser explicada do seguinte modo:

H3O+ + A- ↔H2O + HA

OH-+ HA ↔ H2O + A-

        Isto é, a adição do ácido causa a primeira reação para formar o ácido fraco não dissociado HA. Na segunda reação, a adição de base resulta em que uma quantidade equivalente do ácido não dissociado seja substituída pelo sal. Como a solução não contém excesso de H3O+ ou OH- seu valor de pH permanece o mesmo. O pH das soluções tampões é dado pela equação de Henderson-Hasselbalch:

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1. Objetivo

           O objetivo desta prática é verificar experimentalmente se o poder tampão é máximo quando [ácido] = [sal].

1. Resultados e Discussão

1) A partir de uma solução 0,05M em Na2HPO4 (solução A) e de outra 0,05M em KH2PO4 (solução B), foram preparadas  as seguintes soluções:

SOLUÇÃO Nº	SOLUÇÃO A (mL)	SOLUÇÃO B (mL)
1	0,0	50,0
2	2,0	48,0
3	5,5	45,0
4	10,0	40,0
5	15,0	35,0
6	20,0	30,0
7	25,0	25,0
8	30,0	20,0
9	35,0	15,0
10	40,0	10,0
11	45,0	5,0
12	50,0	0,0

2) Foram medidas pH’s de cada uma das 12 soluções.

3) Foram plotados dois graficos:

a) Um gráfico do pH versus [ácido] (solução B) e determinou-se a derivada (∂pH/∂[ácido]) em diversas concentrações do ácido.

b) Um gráfico de ∂ pH/∂ [ácido] versos [ácido] e determinou-se a concentração do ácido que corresponde ao ponto de mínimo de ∂pH/∂[ácido].

SOLUÇÃO Nº	SOLUÇÃO A (mL)	SOLUÇÃO B (mL)	pH	[ÁCIDO] (SOLUÇÃO B)	∂pH/ ∂[Ácido]
1	0	50	4,03	0,05	-241,625
2	2	48	5,00	0,048	-207,027728
3	5,5	45	5,48	0,045	-160,51805
4	10	40	6,01	0,04	-97,3652
5	15	35	6,16	0,035	-52,16645
6	20	30	6,37	0,03	-24,9218
7	25	25	6,53	0,025	-15,63125
8	30	20	6,78	0,02	-24,2948
9	35	15	7,06	0,015	-50,91245
10	40	10	7,25	0,01	-95,4842
11	45	5	7,63	0,005	-158,01005
12	50	0	8,92	0	-238,49

Obs: y = -119694x3 + 8945,7x2 - 238,49x + 8,8361

dy/dx= y = -359082x2 + 17891,4x - 238,49

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        O poder tampão de uma solução é definido como a variação da concentração do ácido na solução necessária para variar o pH de uma unidade, mantendo [ácido] + [sal] constante. Em termos matemáticos o poder tampão fica definido por: β = ∂pH/∂[Ácido] .

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