Pillole Testbusters; Chimica: soluzioni tampone

Introduzione

Allora miei cari, presa da un delirante masochismo, ho deciso oggi di parlarvi delle soluzioni tampone.

Questo meraviglioso argomento è uno dei più ostici, tra le varie meraviglie, che ci propone la Chimica al test d’ingresso.

Non è tra i più frequenti, ma è quel classico esercizio, difficile, davanti al quale la maggior parte dei candidati scappa. Il mio obiettivo oggi è spiegarvi il principio che sta alla base di tali simpatiche soluzioni e fornirvi gli strumenti per poter svolgere la maggior parte di questi esercizi.

Cosa sono le soluzioni tampone?

Si tratta di soluzioni particolari in cui il pH, con aggiunte moderate di acidi o basi, non subisce variazioni significative. All’interno del nostro corpo ne esistono numerose e hanno il compito di impedire danni a processi biochimici fondamentali.

Come sono fatte?

Le soluzioni tampone sono di due diversi tipi:

Prendiamo ad esempio la prima soluzione e supponiamo che sia composta da acido acetico, CH3COOH (acido debole) e acetato di sodio, CH3COONa (sale dell’acido). In questo caso all’interno della nostra soluzione avverranno in contemporanea due reazioni:

L’effetto tampone è dato dalla concentrazione grande e soprattutto simile dei due composti evidenziati. CH3COOH

Calcoli

In una soluzione tampone si può andare a calcolare:

[H+] = Ka* Ca/Cs

Dove Ca indica la concentrazione dell’acido, Cs quella del sale, e Ka la costante di dissociazione.

Se l’acido e il sale sono contenuti nella stessa soluzione, le due concentrazioni possono essere sostituite con il numero di moli dei corrispettivi.

[H+] = Ka* Na/Ns

Dove Na indica le moli di acido eNsle moli di sale.

Il pH di una soluzione tampone si calcola utilizzando l’equazione di Henderson-Hasselbalch:

pH = pKa+ log10[A–]/[HA]

Dove pKa rappresenta–log, Ka[A–] rappresenta la concentrazione diCH3COO–nel caso preso da esempio[HA]quella diCH3COOH.

Questa equazione può anche essere presentata in modo semplificato:

pH = pKa+ log10[sale]/[acido]