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SOLUÇÃO TAMPÃO
Tipologia: Notas de estudo
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Itapipoca – CE 04 de Junho de 2014
Desenvolver técnicas de preparo de solução tampão; Observar as propriedades de uma solução tampão; Determinar experimentalmente o Ka.
K 2 HPO 4 sólido KH 2 PO 4 sólido Vinagre Fenolftaleína Solução de NaOH 0,6 Mol/L Solução de HCl 0,5 Mol/L Agua destilada pHmetro Balão volumétrico Béqueres Erlenmeyer Pipetas Bastão de vidro Balança analítica
1ª Solução
As soluções tampão são formadas por um ácido fraco e um sal desse ácido, ou por uma base fraca e um sal dessa base. Elas são preparadas dissolvendo-se os solutos em água.
As soluções tampões são soluções que resistem a mudanças de pH quando a elas são adicionados ácidos ou bases ou quando uma diluição ocorre. Essa resistência é resultado do equilíbrio entre as espécies participantes do tampão (MARCONATO, et. al, 2004).
A primeira solução preparada na aula pratica foi uma solução tampão fosfato utilizando os reagentes K 2 HPO 4 (fosfato dibásico de potássio) e KH 2 PO 4 (fosfato monobásico de potássio). Cálculo das concentrações ácido e base conjugados
pH= + log [base conjugada] [ácido conjugado] 7,4= 6,8 + log [base conjugada] [ácido conjugado] [base conjugada] = 0, [ácido conjugado] [base conjugada] = 100,6^ = 3, [ácido conjugado]
[base conjugada] = 3,981 x [ácido conjugado] (eq.1) Tampão = [ácido conjugado] + [base conjugada] 0,8 = [ácido conjugado] + 3,981 x [ácido conjugado] 0,8 = 4,981 x [ácido conjugado] [ácido conjugado] = 0,161 mol/L
Utilizando a equação 1:
[base conjugada] = 3,981 x [ácido conjugado] [base conjugada] = 3,981 x 0, [base conjugada] = 0,641 mol/L
Calculo da massa de cada sal: Para K2HPO
0, 0161 1000 mL 1 mol 136, 09 g X 100 mL 0, 0161 mol Y X = 0, 0161 mol Y = 2,191 g
Para KH 2 PO 4 0,641 1000 mL 1 mol 1000 mL X 100 mL 0, 0641 Y X = 0, 0641 mol Y = 11, 165 g
A solução foi preparada utilizando 2,191 g de K 2 HPO 4 e 11,162 g de KH 2 PO 4. Os reagentes foram dissolvidos com agua destilada e diluída para 100 mL de solução. Após a solução ser preparada, com o auxílio de um pHmetro mediu-se o pH da solução o qual teve como resultado 5,4. O resultado de pH não foi como o esperado, pois o esperado era 7,4.
Segundo Duncke et. al, (2009) em uma solução tampão, o pH resultante muitas vezes não é exatamente o esperado. Assim, a razão do valor de pH calculado teoricamente não corresponder como analisado experimentalmente se dá devido que o pH é governado pelas atividades do ácido e da base conjugados, e não por suas concentrações.
A capacidade tamponante de uma solução tampão é, qualitativamente, a habilidade desta solução de resistir a mudanças de pH frente a adições de um ácido ou de uma base (FIORUCCI, et. al, 2001). Assim, a solução tampão prepara nesta pratica possui uma grande capacidade tamponante.
Solução Tampão + 1mL NaOH 0,6 Mol/L
1mL de NaOH 0,6 Mol/L foi adicionado a 10 mL da solução tampão e posteriormente o pH foi verificado com papel de pH. O valor de pH foi 5,0 novamente. Assim como não ocorreu variação de pH ao adicionar um ácido, também não houve variação de pH a adicionar uma base.
CH 3 COO-(aq) + OH+^ (aq) → CH 3 COOH(aq) + H 2 O(l)
Se uma base for adicionada a um tampão, ocorrerá uma elevação da concentração dos íons OH– no meio (uma perturbação ao equilíbrio); de acordo com o princípio de Le Chatelier, essa perturbação será neutralizada pelo ácido acético do tampão, restabelecendo o estado de equilíbrio, e o pH da solução irá variar pouco (MARCONATO, et. al, 2004).
A razão fundamental de uma solução tampão resistir a mudanças de pH resulta do fato de que íons hidroxônio ou hidroxila quando adicionados a este tipo de solução, reagem quantitativamente com as espécies básicas e ácidas presentes, originando o ácido fraco e a base fraca, respectivamente (FIORUCCI, et. al, 2001).
Agua destilada + 1 mL HCl 0,5 Mol/L
A 10mL de água destilada foi adicionado 1 mL HCl 0,5 Mol/L. Antes das adição de HCl o pH da verificado foi 7,0. Após a adição de HCl o pH verificado com papel de pH foi 1,5.
Ácido clorídrico em solução aquosa: o ácido se dissocia completamente.
HCl(l) + H 2 O (^) (aq) → H+^ (aq) + Cl-^ (aq)
Agua destilada + 1 mL NaOH 0,1 Mol/L
A 10mL de água destilada foi adicionado 1 mL NaOH 0,1 Mol/L. Em seguida o pH verificado com papel de pH foi 12,5.
Hidróxido de Sódio em solução aquosa:
NaOH(l) + H 2 O(aq) → Na+(aq) + OH –^ (aq)
Após as adições de ácido e de base, pode-se verificar que houve uma grande variação nos valores de pH (diminuiu com adição de ácido, e aumentou com adição da base). Sendo assim, a agua não possui uma capacidade tamponante. A capacidade tamponante de uma solução tampão é, qualitativamente, a habilidade desta solução de resistir a mudanças de pH frente a adições de um ácido ou de uma base (FIORUCCI, et. al, 2001).
DUNCKE, Ângela Camila; ARAUJO, João Cezar de; BERTOLDO, Raquel. Preparação e propriedades da solução tampão. Universidade Estadual do Oeste do Paraná – UNIOESTE. TOLEDO-PR 2009. Disponível em >> http://www.ebah.com.br/content/ABAAAeot8AE/relatorio-solucao-tampao. Acessado em 02/06/2014.
FIORUCCI, Antônio Rogério; HERBERT, Marlon; SOARES, Flora Barbosa; CAVALHEIRO, Éder Tadeu Gomes. O conceito de solução tampão. Química Nova na Escola. Nº 13, p. 18 – 21. 2001
MARCONATO, José Carlos; FRANCHETTI, Sandra Mara M.; PEDRO, Roberto José. Solução tampão: uma proposta experimental utilizando materiais de baixo custo. Química Nova na Escola. Nº 20, p. 59 – 62. 2004.
MOTA, Aurenice M. Prática nº7 Ácidos e Bases. Universidade Federal do Ceará - UFC. Fortaleza.2010. Disponível em >> http://www.ebah.com.br/content/ABAAABB2oAE/relatorio-acidos-bases-aurenice acessado em 02/06/2014.
