quimica analitica 1 aula equilibrio acido base tampao

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Prof. Rafael Machado Dornellas
Email: rafaeldornellas@id.uff.br
Universidade Federal Fluminense
CEG – Centro de Estudos Gerais
Instituto de Química
GQA - Departamento de Química Analítica
Composição e ação das soluções-tampão
 Um tampão consiste em uma mistura de ácido fraco (HX) e sua
base conjugada (X-) ou uma base fraca (B) e seu ácido
conjugado (BH+). Ex:
 A expressão Ka é
HX(aq) H+(aq) + X-(aq)
]X[
]HX[
]H[
]HX[
]X][H[
-
-
a
a
K
K




Soluções-tampão
Cálculo de pH de uma solução tampão
 Equação de Henderson-Hasselbach
]HX[
]X[
logpKpH
]X[
]HX[
loglog]Hlog[
-
a
-

  aK
Soluções-tampão
Obs: Note que o volume da solução é irrelevante, pois os dois são diluídos na mesma
quantidade. Soluções muito diluídas podem ter efeito no tampão, pois as aproximações não
poderão ser mais realizadas.
• Qual o pH de uma solução tampão de um ácido fraco (HA) e base conjugada
NaA?
Composição e ação de soluções-tampão
 Um tampão resiste a uma variação de pH quando uma pequena
quantidade de OH- ou H3O
+ é adicionada.
 Como funciona?
 Ex: tampão ácido acético / acetato (0,1 M) (pH 4.7)
Soluções-tampão
HAc + H2O H3O
+ + Ac-
Ac- + H2O OH
- + HAc + H3O
+
+ OH-
Soluções-Tampão
HF + H2O H3O
+ + F- F- + H2O OH
- + HF
Como 
fazer....
.
Como 
fazer....
.
Como 
fazer....
.
Exemplo: Em 100,00 mL de uma solução 0,10 mol L-1de ácido acético em água contendo
0,10 mol L-1 de acetato, qual é:
a) o pH da solução inicial?
b) o pH após a adição de 10,00 mL de HCl 0,10 mol L-1?
c) o pH após a adição de 10,00 mL de NaOH 0,10 mol L-1 ?
Dado que Ka = 1,75 x 10
-5
Respostas: 
a) pH = 4,76 = pKa do ácido 
b) pH = 4,67
c) pH = 4,85
Como 
fazer....
.
Como 
fazer....
.
Como 
fazer....
.
Exemplo: Calcule o pH, pelo método sistemático, de uma
solução 0,01 mol L-1 de ácido acético, 0,01 mol L-1 de
acetato de sódio e 1,00 x 10-3 mol L-1 de HCl.
Dado que Ka = 1,75 x 10
-5
Como 
fazer....
.
Como 
fazer....
.
Como 
fazer....
.
Exemplo: Calcule o pH pelo método sistemático de uma
solução 0,01 mol L-1de NH3 e 0,01 mol L
-1 de NH4Cl. Dado:
Kb = 1,75 x 10
-5.
Capacidade de tampão e pH
 A capacidade do tampão é a quantidade de ácido ou base
neutralizada pelo tampão antes que haja uma alteração significativa
no pH.
 Capacidade tamponante: é a quantidade que um tampão pode
absorver de ácido forte ou base forte, sem variar o pH em mais de
1 unidade.
 A capacidade do tampão depende da composição do tampão.
 Quanto maiores são as quantidades de pares ácido-base
conjugados, maior é a capacidade do tampão.
 O pH da região do tampão depende do pKa.
Soluções-tampão
Soluções-tampão
 Capacidade máxima de tamponamento: pH = pKa, ou seja, a [HAc] = [Ac-]
 Capacidade razoável: pKa +/- 1
Adição de ácidos ou bases fortes aos tampões
Soluções-tampão
 Como preparar uma solução tampão 0,10 M?
 Regra Prática (aproximada) sem a utilização de pHmetro:
1 - Determine em qual faixa de pH você deseja tamponar o meio.
2 - Encontre um ácido cujo pKa esteja nessa faixa.
3 - Você pode então preparar o tampão de três formas em um
balão de 1,00 L:
a) adicione a mesma quantidade (0,05 mol) dos pares ácido-
base conjugados.
b) adicione 0,10 mol do ácido escolhido + 0,05 mol de base
forte
c) adicione 0,10 mol da base conjugada + 0,05 mol de ácido
forte
Soluções-Tampão