Una soluzione tampone è una soluzione acquosa che resiste ai cambiamenti di pH quando vengono aggiunte piccole quantità di un acido forte o di una base forte. In altre parole, aiuta a mantenere il pH relativamente costante. Questa capacità di resistere alle variazioni di pH è fondamentale in molti processi chimici e biologici.
Composizione:
Una soluzione tampone è tipicamente composta da:
Meccanismo d'azione:
Il meccanismo d'azione di un tampone si basa sull'equilibrio tra l'acido debole (o la base debole) e la sua base (o acido) coniugata.
Esempio:
Un esempio comune è il tampone acido acetico/acetato. L'acido acetico (CH₃COOH) è un acido debole, mentre l'acetato (CH₃COO⁻) è la sua base coniugata (solitamente sotto forma di sale, come l'acetato di sodio CH₃COONa).
Capacità Tamponante:
La capacità tamponante indica la quantità di acido o base che un tampone può neutralizzare prima che il pH inizi a cambiare significativamente. La capacità tamponante dipende dalla concentrazione del tampone (maggiore è la concentrazione, maggiore è la capacità) e dal rapporto tra le concentrazioni dell'acido/base debole e il suo sale coniugato.
Importanza:
Le soluzioni tampone sono essenziali in molte applicazioni, tra cui:
Calcolo del pH di un tampone:
Il pH di una soluzione tampone può essere calcolato utilizzando l'equazione di Henderson-Hasselbalch:
pH = pKa + log ([A⁻]/[HA])
dove:
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