Trabalho
1. INTRODUÇÃO
O estudo de pH de soluções se faz a fim de entender as concentrações hidrogeniônicas e hidroxiliônicas das soluções. Desta forma, por meio de procedimentos que visam mediar as quantidades de cátions numa amostra, como a utilização de indicadores ácido-base de coloração ou aparelhos digitais(pHmetro), pode-se determinar o pH.
O potencial hidrogeniônico (pH) encontra-se tabelado numa escala de 1 a 14, indicando a maior acidez próxima de 1( maior concentração de cátions hidrogênio e menor concentração de ânions hidroxila) e maior basicidade próximo de 14 ( maior concentração de ânions hidroxila e menor de cátions hidrogênio).
O pH é calculado pela seguinte expressão matemática: pH = -log[H+], tomando por base que a concentração hidrogeniônica deve apresentar-se em mol/litro.
Os seres vivos são extremamente sensíveis às variações do pH de seu meio interno. Na espécie humana, o pH do plasma sanguíneo é 7,42 e variações de mais ou menos 0,3 unidades de pH trazem consequências graves com grande risco de vida. O controle físico do pH é feito através de misturas reguladoras chamadas tampões, que são soluções aquosas que suportam a adição de certas quantidades de substâncias ácidas ou básicas sem que seu pH varie de forma abrupta, estabelecendo variações discretas dentro de uma faixa.
O mecanismo desse efeito é simples: o tampão recolhe prótons quando há excesso ou fornece prótons quando há falta. Assim, o sistema tampão é formado por um aceptos de prótons e um doador de prótons, operando reversivelmente.
2. OBJETIVO
. Reconhecer o efeito tamponante
. Identificar a composição da solução tampão
. Reconhecer o significado de pKa de um ácido
3. MATERIAL
- béquer 25mL - pipeta automática fixa de 500 e de 1000 microlitros - fitas de pH - tubos de ensaio - solução de HCl (0,5M) - solução de NaOH (0,5M) - solução tampão de acetato
4. DISCUSSÃO/CONCLUSÃO
Com a realização dos experimentos foi possível verificar a função da solução tampão de evitar a variação de pH até um certo volume adicionado de NaOH e HCl. Comparando-se os gráficos é possível observar que a solução tampão de acetato foi mais resistente à adição de HCl do que à de NaOH: com a adição de 2mL de HCl, o pH da solução tampão variou em apenas 3,00; enquanto com a adição de mesmo volume de NaOH o pH do tampão de acetato variou em 7,83. Dessa forma, verificou-se que o tampão de acetato, no caso de adição de NaOH, resistiu à mudança de pH apenas na primeira adição de 1mL de base.
Além disso, verificou-se no experimento a redução do pH da água destilada quando recebeu HCl e o aumento do pH quando houve a presença de NaOH. Ao observar as reações da água destilada e do tampão à adição do ácido e da base, percebeu-se que são opostas: a água destilada, quando recebeu a adição de base ou ácido, sofreu uma brusca variação em seu pH e aos poucos essa variação foi se tornando menor, enquanto o tampão, quando da primeira adição de volume de ácido ou base, sofreu pouca variação em seu pH, para depois (quando atinge o seu limite) sofrer uma variação brusca.
Uma vez conhecida a constante Ka de um ácido HA, é possível calcular as concentrações de equilíbrio das espécies HA, A- E H+ em soluções de diferentes molaridades.
Para entender essas reações é indispensável analisar os equilíbrios existentes, a fim de calcular as concentrações das diversas substâncias na mistura reacional.
Um ácido reage com água dando o íon hidrônio( íon hidrogênio) e o íon da base conjugada correspondente. O processo é a ionização do ácido ou dissociação do ácido.
Uma solução tampão é a solução que tem a capacidade de resistir a modificações do pH mediante a adição de quantidades limitadas de ácido ou base. Se 0,01 mol de ácido clorídrico for adicionado a 1L de água pura, o pH se altera de 7,0 para 2,0. Entretanto, no caso de uma solução tamponada, a adição da mesma quantidade de ácido clorídrico a 1L da solução poderia provocar a modificação de apenas 0,1 unidade de pH. Os fluidos biológicos, como o sangue, são, em geral, soluções tamponadas. O controle do pH é vital para a operação do organismo vivo.
Os tampões contêm um ácido fraco e sua base conjugada ou uma base fraca e o seu ácido conjugado. Então, a solução tampão contém uma espécie ácida em equilíbrio com uma espécie básica.
A solução tampão resiste à mudança do pH pela capacidade de combinar-se com os íons H+ e OH-. Os tampões também têm aplicações comerciais. Alguns sucos de frutas artificiais comercializados trazem a indicação de conterem “ácido cítrico para proporcionar acidez e citrato de sódio para regular a acidez”.
Duas características importantes de um tampão são o seu pH e sua capacidade de tamponamento, que é a quantidade de ácido ou de base com que o tampão pode reagir sem sofrer alteração significativa do seu pH. A capacidade tamponante depende das quantidades de ácido e de base conjugados na solução.
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Biofísica Básica – Ibrahim Felippe Heneine