PH e solução tampão

3 . OBJETIVO:

Determinar o pH de diferentes soluções e verificar como ocorre a variação de pH, sob a ação de solução tampão.

4. INTRODUÇÃO:

Solução tampão é uma solução formada por um ácido fraco e sua base conjugada ou por uma base fraca e seu ácido conjugado, estas soluções, são soluções capazes de conservarem seu pH mesmo após a adição de ácidos ou bases, até uma quantidade limite. A função de um agente tamponador é conduzir uma solução ácida ou alcalina a um certo pH e prevenir a mudança deste pH. Essa resistência do pH é resultado do equilíbrio entre as espécies participantes do tampão. Usando o princípio de Le Chatelier “quando se provoca uma perturbação sobre um sistema em equilíbrio, este se desloca no sentido que tende a anular esta perturbação, procurando ajustar-se a um novo equilíbrio”, portanto um agente tamponador sustenta esta faixa de concentração por prover o ácido ou base conjugada correspondente para estabilizar o pH ao que está sendo adicionado.

Existe, porém um limite para as quantidades de ácido ou de base adicionadas a uma solução tampão antes que um dos componentes seja totalmente consumido. Este limite é conhecido como a capacidade tamponante de uma solução tampão e é definido como a quantidade de matéria de um ácido ou base forte necessária para que 1 litro da solução tampão sofra uma variação de uma unidade no pH.

A capacidade tamponante é a quantidade máxima de ácido ou de base que pode ser adicionada sem que o tampão perca sua capacidade de resistir à mudança de pH.

As soluções tampão também regulam o funcionamento do corpo humano. Para que o corpo funcione corretamente, o pH dos fluídos deve ser mantido dentro de certos limites bem próximos. O pH do sangue, por exemplo, deve ficar entre 7,35 e 7,45. Para controlar o pH sanguíneo, o principal tampão utilizado pelo organismo é o tampão de bicarbonato. Se uma base entra no sangue, os íons OH-reagem com a parte ácida do tampão; se um ácido entra no sangue, os íons H+ reagem com a parte básica, sempre mantendo o pH em uma faixa muito restrita. Este sistema evita variações de 0.3 unidades de pH as quais poderiam trazer graves consequências ao ser humano. (Vogel,1981)

TOXICOLOGIA DAS SUBSTÂNCIAS USADAS:

Ácido Clorídrico (HCl): na forma gasosa apresenta coloração amarelada, odor penetrante e irritante. É um ácido forte, corrosivo em seu estado puro a temperatura ambiente. Quando em contato com a água se dissolve completamente formando ácido clorídrico aquoso, sua forma mais conhecida. O ácido clorídrico na forma gasosa ou diluída em água é altamente corrosivo e irritante para a pele, mucosas e olhos. As lesões são restritas ao local de contato e a gravidade das lesões depende da quantidade e concentração do ácido. A inalação do gás ou de gotículas do ácido provoca danos nas vias aéreas, que variam de irritação até destruição do epitélio pulmonar e morte. A ingestão do ácido resulta em lesões ulcerativas no trato digestivo. (CETESB)

Hidróxido de Sódio (NaOH): O hidróxido de sódio é um sal inodoro branco na forma de grânulos, flocos ou pastilhas. Altamente higroscópico e solúvel em água e etanol; insolúvel em solventes apolares. Quando em solução aquosa é considerado uma base forte e por essa característica é utilizado em diversos processos industriais. O hidróxido de sódio é corrosivo causando graves queimaduras em tecidos. A ingestão do composto, na forma líquida ou sólida, pode causar vômito, dor abdominal e dificuldade para engolir. A inalação de baixas concentrações, na forma de pó, névoa ou aerossol, pode irritar o nariz, garganta e vias respiratórias. Em concentrações mais elevadas o composto pode produzir espasmo da via aérea superior, inflamação e acúmulo de líquido nos pulmões. (CETESB)

Fosfato monopotássico - KH₂PO₄ - é um sal solúvel usado como um fertilizante, aditivo alimentar e um fungicida. É uma fonte de fósforo e potássio, e um agente tamponador. Irritante para a pele, olhos e sistema respiratório. Efeitos do produto: não é tóxico a saúde humana, pode causar ressecamento ou rachadura na pele. Perigos específicos: Liberação de gases irritantes em caso de decomposição térmica. Principais sintomas: Sensibilização nos olhos, nariz e garganta. Vermelhidão e/ou ressecamento na pele, causa náusea e vômitos. (FISPQ).

Fosfato dibásico -Na2HPO4: Fosfato dissódico ou hidrogenofosfato dissódico é um sal na forma de pó branco que é altamente higroscópico e solúvel em água. É insolúvel em álcool. Inalação: Remover para local ventilado. Contato com a pele: Lavar com bastante água. Retirar as roupas contaminadas. Contato com os olhos: Lavar com bastante água, por 15 min. Consultar um oftalmologista. Caso ingerido, beber bastante água. Provocar o vomito. Procurar auxílio médico. (UNICAMP).

5. MATERIAIS E REAGENTES:

MATERIAIS REAGENTES

Béqueres;

Pipetador;

Pipetas;

Conta Gotas;

Potenciômetros;

REAGENTES

Ácido Clorídrico – HCl (0,1 N)

Hidróxido de Sódio – NaOH (0,1 N)

Água Destilada – H2O

Solução Tampão (Fosfato monobásico (KH2PO4) e fosfato dibásico (Na2HPO4))

6. DESENVOLVIMENTO EXPERIMENTAL:

I – DETERMINAÇÃO DO pH DE SOLUÇÕES:

Com o auxílio do potenciômetro, foram medidas o pH e a temperatura, das seguintes soluções: Água da torneira, água destilada, vinagre e suco de limão diluído. Sendo possível apontar quais substâncias eram ácidas ou alcalinas.

II – AÇÃO DA SOLUÇÃO TAMPÃO:

Sobre adição de ácido

Nesse procedimento, foram numerado 4 béqueres e adicionados 20 mL de água destilada em cada um, e determinado seu pH.

Béquer 1: foram adicionados 0,5 mL de solução 0,1 N de Ácido Clorídrico, e novamente o pH foi determinado, sucessivamente foram feitos os mesmos procedimentos com a adição de: 1; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5 e 10 mL de Ácido Clorídrico (0,1 N).

Béquer 3: foram adicionados 5 mL de solução tampão, e determinado seu pH. Então como