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Relatorio Sobre Soluções Tampão

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I - INTRODUÇÃO
Uma solução tampão é uma solução que tem a capacidade de resistir a variações de pH quando se adicionam quantidades quer de ácidos quer de base, geralmente são ácidos ou bases fracas e os seus ácidos ou bases conjugadas; deve conter uma concentração de ácido relativamente elevada para reagir com os iões OH- que lhe possam vir a ser adicionados e deve conter uma concentração semelhante de base para reagir com os iões H+ que lhe sejam adicionados. Estes requisitos são satisfeitos por um par ácido-base conjugado, por exemplo um ácido fraco e a sua base conjugada (que pode ser fornecida por um sal) ou uma base fraca e o seu ácido conjugado (que pode ser fornecido por um sal).
 
II - OBJECTIVOS 
Entender o funcionamento de uma solução tampão.
Preparar soluções tampão e avaliar a sua capacidade de tamponamento.
III - FUNDAMENTAÇÃO TÉORICA 
Pode-se preparar uma solução tampão simples adicionando quantidades molares semelhantes de ácido acético (H3CCOOH) e o seu sal acetato de sódio (H3CCOONa) a água. Assume-se que as concentrações no equilíbrio, tanto do ácido como da base conjugada são as mesmas que as concentrações iniciais. Uma solução que contenha estas duas substâncias tem a capacidade de neutralizar tanto os ácidos como as bases a ela adicionados.
O efeito do ião comum é o desvio do equilíbrio causado pela adição de um composto que tem um ião comum com a substância dissolvida. O efeito do ião comum desempenha um importante na determinação do pH de uma solução e da solubilidade de um sal ligeiramente solúvel. 
O pH resultante pode ser calculado pelo uso da equação de Henderson-Hassselbalch: 
pH = 
IV - MATERIAIS E REAGENTES 
	MATERIAL
	AMOSTRAS 
	2 Balões Volumétricas 
	Ácido Clorídrico 0,1 Molar 
	6 Becker de 50 ml 
	Hidróxido de Sódio 0,1 Molar 
	Água Destilada 
	Ácido Acético 
	PH–Metro 
	Acetato de Sódio 
	7 Provetas de 50 ml
	Fosfato de Potássio Diácido ou Monobásico
	2 Provetas 10 ml 
	Fosfato de Potássio Monobásico ou Dibásico 
	Papel Poroso 
	
	Agitador Magnético 
	
	6 Barras Magnéticas 
	
 \
V - RESULTADOS
Dados:
	Solução
	Becker
	pH1
	V1 ácido/base adicionado 2 ml
	pH2
	V2 ácido/base adicionado 10 ml
	pH3
	Água
	1
	5,13
	Ácido
	2,56
	Ácido
	1,91
	
	2
	4,08
	Base
	11,24
	Base
	12,18
	Tampão A
(Ácido Acético + Acetato de Sódio)
	1
	5,38
	Ácido
	5,25
	Ácido
	4,78
	
	2
	4,86
	Base
	4,96
	Base
	5,61
	Tampão B
( Fosfato de Potássio Diácido ou Monobásico + Fosfato de Potássio Monobásico ou Dibásico)
	1
	6,90
	Ácido
	6,82
	Ácido
	6,39
	
	2
	7,05
	Base
	7,11
	Base
	7,60
Tabela de Formulas
	
pH
	
pH = 
	A- - Concentração da base ou do sal. 
 
HA – Concentração do ácido 
	Concentração 
	Cn = 
	
	Quantidade de Matéria 
	n = Cn.V
	
Concentrações:
	Ácido Clorídrico 
	0,1 Molar
	Hidróxido de Sódio 
	0,1 Molar
	Ácido Acético 
	0,1 Molar
	Acetato de Sódio 
	0,1 Molar
	Fosfato de Potássio Diácido ou Monobásico
	0,1 Molar
	Fosfato de Potássio Monobásico ou Dibásico 
	0,1 Molar
Como no princípio a quantidade de matéria é igual para o ácido como para o sal da base o pH = pKa logo os valores de pKa serão as médias dos valores de pH iniciais encontrados de forma prática, logo pKa: 
	Solução
	Becker
	pKa
	Água
	1
	6,18
	
	2
	
	Tampão A
(Ácido Acético + Acetato de Sódio)
	1
	5,13
	
	2
	
	Tampão B
( Fosfato de Potássio Diácido ou Monobásico + Fosfato de Potássio Monobásico ou Dibásico)
	1
	6,975
	
	2
	
REACÇÕES DO PROCESSO 
H3CCOO-(aq) + H+(aq) H3CCOOH(aq)(quando se adiciona HCl)
H3CCOOH(aq)+ OH-(aq) H3CCOO-(aq)+ H2O(aq)(quando se adiciona NaOH)
HPO-24 (aq) + H+(aq) H2PO-4 (aq)(quando se adiciona HCl)
H2PO-4 (aq) + OH-(aq) HPO-24 (aq) + H2O(aq)(quando se adiciona NaOH)
Calculando o pH para 2 ml de HCl/ NaOH nas soluções tampão 
Adição de 2 ml de HCl Tampão 1 
	
	H3CCOOH
	H3CCOONa
	HCl
	NaOH
	Concentração (Cn) 
	0,1 Molar 
	0,1 Molar
	0,1 Molar
	0,1 Molar
	Volume (V)
	0,02 L
	0,02 L
	0,002 L
	0,002 L
	Quantidade de Matéria (n)
	0,002 mol
	0,002 mol
	0,0002 mol
	0,0002 mol
H3CCOO-(aq) + H+(aq) H3CCOOH(aq) (quando se adiciona HCl)
Inicio: 0,002mol 0,0002mol 0,002mol 
n (H3CCOO-) = 0,002 mol – 0,0002 mol = 0,0018 mol
n (H3CCOOH) = 0,002 mol
pH = pKa + log 
pH = 5,13 - 0,045 
pH = 5,085 
Adição de 2 ml de NaOH Tampão 1 
H3CCOOH(aq)+ OH-(aq) H3CCOO-(aq)+ H2O(aq)
Inicio: 0,002 mol 0,0002 mol 0,002 mol
n (H3CCOOH)= 0,002 mol – 0,0002 mol = 0,0018 mol
n (H3CCOO-) = 0,002 mol
pH = pKa + log 
pH = 5,13 + 0,045
pH = 5,175
Adição de 2 ml de HCl Tampão 2 
	
	KH2PO4
	K2HPO4
	HCl
	NaOH 
	Concentração (Cn) 
	0,1 Molar 
	0,1 Molar
	0,1 Molar
	0,1 Molar
	Volume (V)
	0,02 L
	0,02 L
	0,002 L
	0,002 L
	Quantidade de Matéria (n)
	0,002 mol
	0,002 mol
	0,0002 mol
	0,0002 mol
HPO-24 (aq) + H+(aq) H2PO-4 (aq)
Inicio: 0,002 mol 0,0002 mol 0,002 mol
n(HPO4) = 0,002 mol – 0,0002 mol = 0,0018 mol
n(H2PO4) = 0,002 mol 
pH = pKa + log 
pH = 6,975 – 0,045
pH = 6,93
Adição de 2 ml de NaOH Tampão 2 
H2PO-4 (aq) + OH-(aq) HPO-24 (aq) + H2O(aq)
Inicio: 0,002 mol 0,0002 mol 0,002 mol 
n(H2PO4) = 0,002 mol -0,0002 mol = 0,0018 mol 
n(HPO4) = 0,002 mol 
pH = pKa + log 
pH = 6,975 + 0,045
pH = 7,02
Adição de 10 ml de HCl Tampão 1 
	
	H3CCOOH
	H3CCOONa
	HCl
	NaOH
	Concentração (Cn) 
	0,1 Molar 
	0,1 Molar
	0,1 Molar
	0,1 Molar
	Volume (V)
	0,02 L
	0,02 L
	0,012 L
	0,012 L
	Quantidade de Matéria (n)
	0,002 mol
	0,002 mol
	0,0012 mol
	0,0012 mol
H3CCOO-(aq) + H+(aq) H3CCOOH(aq) (quando se adiciona HCl)
Inicio: 0,002 mol 0,0012 mol 0,002mol 
n (H3CCOO-) = 0,002 mol – 0,0012 mol = 0,0008 mol
n (H3CCOOH) = 0,002 mol
pH = pKa + log 
pH = 5,13 – 0,39
pH = 4,74
Adição de 10 ml de NaOH Tampão 1 
H3CCOOH(aq)+ OH-(aq) H3CCOO-(aq)+ H2O(aq)
Inicio: 0,002 mol 0,0012 mol 0,002 mol
n (H3CCOOH)= 0,002 mol – 0,0012 mol = 0,0008 mol
n (H3CCOO-) = 0,002 mol
pH = pKa + log 
pH = 4,13 + 0,39
pH = 5,25 
Adição de 10 ml de HCl Tampão 2 
	
	KH2PO4
	K2HPO4
	HCl
	NaOH 
	Concentração (Cn) 
	0,1 Molar 
	0,1 Molar
	0,1 Molar
	0,1 Molar
	Volume (V)
	0,02 L
	0,02 L
	0,012 L
	0,012 L
	Quantidade de Matéria (n)
	0,002 mol
	0,002 mol
	0,0012 mol
	0,0012 mol
HPO-24 (aq) + H+(aq) H2PO-4 (aq)
Inicio: 0,002 mol 0,0012 mol 0,002 mol
n(HPO4) = 0,002 mol – 0,0012 mol = 0,0008 mol
n(H2PO4) = 0,002 mol 
pH = pKa + log 
pH = 6,975 – 0,39
pH = 6,585
Adição de 10 ml de NaOH Tampão 2 
H2PO-4 (aq) + OH-(aq) HPO-24 (aq) + H2O(aq)
Inicio: 0,002 mol 0,0012 mol 0,002 mol 
n(H2PO4) = 0,002 mol -0,0012 mol = 0,0008 mol 
n(HPO4) = 0,002 mol 
pH = pKa + log 
pH = 6,975 + 0,39
pH = 7,365
TABELA DE VALORES DE pH 
	Solução
	V1 de Ácido/Base 
2 ml
	pH2
(Prático)
	pH2
(Teórico)
	V2 de Ácido/Base 
10 ml
	pH3
(Prático)
	pH3
(Teórico)
	Água
	Ácido 
	2,56
	
	Ácido
	1,91
	
	
	Base
	11,24
	
	Base
	12,18
	
	Tampão A
(Ácido Acético + Acetato de Sódio)
	Ácido
	5,25
	5,085
	Ácido
	4,78
	4,74
	
	Base
	4,96
	5,175
	Base
	5,61
	5,52
	Tampão B
( Fosfato de Potássio Diácido ou Monobásico + Fosfato de Potássio Monobásico ou Dibásico)
	Ácido
	6,82
	6,93
	Ácido
	6,39
	6,585
	
	Base
	7,11
	7,02
	Base
	7,60
	7,365
Diferença entre os valores de pH teórico e prático e erro percentualentre os valores.
	Solução
	Becker 
	Diferença
	Erro 
Percentual
	Diferença 
	Erro 
Percentual 
	Tampão A
(Ácido Acético + Acetato de Sódio)
	1
	0,165
	3,14 %
	0,04
	0,83 %
	
	2
	0,215
	4,33 %
	0,09
	1,6 %
	Tampão B
( Fosfato de Potássio Diácido ou Monobásico + Fosfato de Potássio Monobásico ou Dibásico)
	1
	0,11
	1,61 %
	0,195
	3,05 %
	
	2
	0,09
	1,26 %
	0,235
	3,09 %
VI - DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
Os valores de pH encontrados de forma prática apresentam diferença em relação aos valores de pH calculados de forma teórica, esta diferença deve- se a diferentes factores sendo os principais:
 - Erro na preparação das soluções.
 - O pH inicial da água deveria ser neutro já que é água destilada.
 - Possível mau funcionamento do pH-metro.
 - Os recipientes usados estarem contaminados por outras substâncias que de certa forma afectariam o pH da solução.
A margem de erro média entre os valores de pH para as soluções tampão foi de 2,35% que é uma margem pequena, mas ainda assim considerável quando se trata de análise química quantitativa e qualitativa. 
VII - CONCLUSÃO
As soluções tampão por apresentarem a capacidade de manterem pH constante, são muito importantes, em vista que, em sistemas químicos e biológicos muitas substâncias simples e quase todos as moléculas biológicas se comportam como ácidos fracos, assim, as transformações químicas realizadas por estas substâncias são muito influenciadas pelo pH do meio, portanto, o controle desse fator se torna essencial.
A partir dos valores de pH encontrados na experiência podemos concluir que água não é uma solução tampão pois com adição de pequenas quantidades de ácido (HCl) e base (NaOH) o pH variava de forma considerável, já para a mistura de Ácido Acético + Acetato de Sódio e Fosfato de Potássio Diácido ou Monobásico + Fosfato de Potássio Monobásico ou Dibásico o pH apesar de conter alguns erros variava de forma mínima o que mostrou que estas duas misturas são soluções tampões.
REFERÊNCIAS
BIBLIOGRÁFICAS
RUSSELL, J. B. Química Geral. – 2. ed. – São Paulo: Pearson Makron Books, 1994. v. 1. pág. 40.

TRINDADE, D. F. et al. Química básica experimental. 4a ed. São Paulo: Ícone, 2010. 
CHANG, RAYMON Química – 11. ed. – Luanda : Biblioteca ISPTEC, 2016 
INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE TECNOLOGIAS E CIÊNCIAS
AV. Luanda Sul, Rua Lateral Via S10, Talatona – Município do Belas – Luanda/Angola
Telefones: +244226430334/44226430330 – Correio electrónico: geral@isptec.co.ao

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