Lista de exercicios 05 2014 II

EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE EM SOLUÇÕES TAMPÃO DE pH

(1) O NIST (National Institute of Standards and Technology – USA) e BSI (British Standard Institute - England), responsáveis entre outros interesses por referendarem diferentes soluções padrões de uso em química e bioquímica, indicam que um solução padrão de biftalato de potássio 0,05000 mol/L tem pH 4,008 e uma solução padrão (tampão) de KH2PO4 0,02500 mol/L e Na2HPO4 0,02500 mol/L tem pH 6,865, valores medidos experimentalmente (medidas potenciométricas). Explicar porque nos cálculos teóricos para o cálculo desses pHs as constantes de equilíbrio devem ser corrigidas.
Resposta: As constantes de ionização devem ser corrigidas para a força iônica da solução de trabalho (que não é pequena), pois as constantes são tabeladas em força iônica zero, obtendo assim a constante de ionização em concentração, que pode ser relacionada com a concentração analítica de cada componente da solução tampão (também em concentração).

(2) Conceituar capacidade tampão e indicar a faixa de pH em que o índice tampão é mais pronunciado no caso de ácidos (ou poliácidos) fracos (ver Figuras da aula 07).
Resposta: Capacidade tampão é a capacidade quee cada solução em particular tem de resistir à variação de pH quando é adicionada pequena quantidade de ácido ou base forte. Matematicamente, o índice tampão varia com o tipo de solução. As soluções tampão tem um máximo de capacidade tamponante quando o pH=pKa (ver figuras aula 07), mas aceita-se a faixa de pH=pKa±1 para utilizar uma solução tampão que resista à variação de pH.

(3) Estabelecer a diferença entre Capacidade Tampão e Solução Tampão de pH.
Resposta: Uma solução tampão é composta por um ácido fraco e sua base conjugada, e esta solução resiste bem à variação de pH (maiores valores para o índice tampão), pois esta solução pode reagir com pequenas quantidades de ácido ou base forte sem que haja uma mudança brusca do pH. Capacidade tamponante é a capacidade de resistir à variação de pH.