Soluții tampon

Solutiile tampon sunt solutii de electroliti a caror prezenta se opune variatiei pH-ului atunci cand se adauga un acid sau o baza. Actiunea tampon este o consecinta a echilibrelor dintre apa, acizi slabi (HA), baze (B), amfoliti (Z?) si ioni in care se transforma aceste specii in solutie apoasa.

Datorita reversibilitatii reactiei, adaosul de acid tare la o solutie tampon de acetat nu produce o variatie mare a pH-ului, deoarece acidul adaugat este neutralizat de ionul de acetat ce functioneaza ca baza. Similar, un adaos de hidroxid alcalin este neutralizat de ionul de hidroniu, conducand la formare de acid acetic.

1. Efectele dilutiei (raportul dintre o cantitate de solutie si cantitatea de solvent din acea solutie) Prin diluarea solutiei tampon se modifica atat concentratia componentelor ei cat si taria ionica, ambele efecte avand drept urmare o variatie a pH-ului. Un prim efect al dilutiei este datorat solventului amfiprotic (apa) care actioneaza, fie ca un acid slab, fie ca o baza slaba, deplasand echilibrele in sensul neutralizarii. Alt efect asupra coeficientilor de activitate, care cresc o data cu micsorarea tariei ionice prin diluare; pH-ul solutiilor tampon este mai putin influentata de dilutie decat pH-ul solutiilor de acid clorhidric. Solutiile de acizi si baze tari, desi au o capacitate de tamponare mai mare decat solutiile de acizi si baze slabe, isi schimba mai mult pH-ul la diluare decat sistemele care contin electroliti incomplet disociati.

Sarurile neutre produc o micsorare a coeficientilor de activitate, efectul fiind contrar celui provocat de diluare. Astfel, prin adaos de saruri neutre, pH-ul solutiilor tampon baza slaba-sare se mareste, pe cand cel al solutiilor de acid slab-sare este micsorat. In absenta unor interactiuni directe intre sarea adaugata si componenta tamponului, variatia pH-ului este cauzata in principal de influenta asupra coeficientilor de activitate si in mai mica masura datorita schimbarii raportului de tamponare.

3. Efectele variatiei temperaturii Efectul variatiilor de temperatura asupra paH-ului (sarii) unei solutii tampon se pot gasi prin derivarea in raport cu temperatura a legii actiunii maselor, corespunzatoare cazului concret considerat. Pentru multi electroliti slabi, curbele variatiei constantei de disociere cu temperatura au o forma parabolica, cu un minim in domeniul de temperatura cuprins intre 0 C si 60 C. Minimul acesta este in general deplasat catre temperatura de 60C, o data cu descresterea tariei acidului sau catre 0 C cand descreste taria bazei.

4. Efectul presiunii Echilibrele in solutie sunt mult mai putin influentate de variatiile presiunii decat de variatiile temperaturii. In consecinta, modificarea paH-ului solutiilor tampon, cauzata de schimbarile presiunii barometrice, poate fi neglijata. Totusi, cand variatiile sunt foarte mari, de ordinul a sute de atmosfere, modificarile paH-ului sunt sesizabile datorita variatiilor de volum rezultate din fenomenul de electrostrictiune al ...