Em química, uma "amortecedor" é uma solução de adicionar a uma outra solução, a fim de equilibrar o pH, a sua acidez ou sua alcalinidade relativa. Você faz um buffer usando um "fraco" ácido ou base e a sua "conjugado" base ou ácido, respectivamente. Para determinar o pH de um tampão - ou extrapolar a partir do seu pH a concentração de qualquer um dos seus componentes - pode fazer uma série de cálculos com base na equação de Henderson-Hasselbalch, que também é conhecido como o "equação tampão."
Coisas que você precisa
- Calculadora científica
- tabela de pKa
Utilizar a equação tampão para determinar o pH de uma solução tampão acidico, dado certas concentrações de ácido-base. A equação de Henderson-Hasselbalch é como se segue: pH = pKa + log ([A -] / [HA]), onde "pKa" é a constante de dissociação, um número único para cada ácido, "[UMA-]" representa a concentração de base conjugada, em moles por litro (M) e "[HA]" representa a concentração do próprio ácido. Por exemplo, considere um tampão que combina 2,3 M de ácido carbónico (H2CO3) com carbonato de iões de hidrogénio H 0,78 (HCO3-). Consultar uma tabela de pKa para ver que o ácido carbónico tem um pKa de 6,37. Inserindo esses valores na equação, você vê que o pH = 6,37 + log (.78 / 2,3) = 6,37 + log (.339) = 6,37 + (-0,470) = 5,9.
Calcular o pH de um metal alcalino (ou de base) solução tampão. Você pode reescrever a equação de Henderson-Hasselbalch para bases: pOH = pKb + log ([B +] / [BOH]), onde "pKb" é a dissociação constante da base, "[B +]" significa a concentração de ácido conjugado de uma base e "[BOH]" é a concentração da base. Considere-se um tampão que combina 4.0 M de amoníaco (NH3) com 1,3 M de íons de amônio (NH4 +), Consulte uma tabela pKb para localizar pKb de amônia, 4,75. Usando a equação de tampão, determinar que pOH = 4,75 + log (1,3 / 4,0) = 4,75 + log (0,325) = 4,75 + (-.488) = 4,6. Lembrar que pOH = 14 - pH, de modo que o pH = 14 -pOH = 14-4,6 = 9,4.
Determinar a concentração de um ácido fraco (ou a sua base conjugada), determinado o seu pH, o pKa e a concentração do ácido fraco (ou a sua base conjugada). Tendo em mente que você pode reescrever a "quociente" dos logaritmos - i. log (x / y) - como log x - log y, reescrever a equação de Henderson Hasselbalch como pH = pKa + log [A-] - log [HA]. Se você tem um tampão de ácido carbónico com um pH de 6,2 que você sabe que é feito com carbonato de hidrogénio 1,37 M, calcular a sua [HA] da seguinte forma: 6,2 = 6,37 + log (1,37) - log [HA] = 6,37 + 0,137 - log [HA]. Em outras palavras log [HA] = 6,37-6,2 + 0,137 = 0,307. Calcule [HA], tomando o "log inversa" (10 ^ x na sua calculadora) de 0,307. A concentração de ácido carbónico é, assim, de 2,03 M.
Calcula-se a concentração de uma base fraca (ou o seu ácido conjugado), determinado o seu pH, pKb e a concentração do ácido fraco (ou a sua base conjugada). Determinar a concentração de amônia em um tampão de amônia com pH de 10,1 e concentração de íons de amônio de 0,98 M, tendo em mente que a equação de Henderson Hasselbalch também funciona para bases - contanto que você usar pOH, em vez de pH. Converta o seu pH para pOH da seguinte forma: pOH = 14 - pH = 14-10,1 = 3,9. Em seguida, conecte seus valores para a equação tampão alcalino "pOH = pKb + log [B +] - log [BOH]" da seguinte forma: 3,9 = 4,75 + log [0,98] - log [BOH] = 4,75 + (-0,009) - log [BOH]. Desde log [BOH] = 4,75 - 3,9-,009 = 0,841, a concentração de amônia é log o inverso (10 ^ x), ou 0,841, ou 6,93 M.
dicas & avisos
- Você pode ver dois valores para o ácido carbônico quando você consultar a tabela pKa. Isso ocorre porque H2CO3 tem dois hidrogênios - e, portanto, dois "prótons"--e pode dissociar duas vezes, de acordo com as equações H2CO3 + H2O --gt; HCO3 - + H3O + e HCO3 - + H2O --gt; CO3 (2-) + H3O. Para efeitos do cálculo, você só precisa considerar o primeiro valor.