Química analítica básica

soluções tampão ácido-base - conceitos, teoria e prática

Autores

DOI:

https://doi.org/10.20396/chemkeys.v2i.13548

Palavras-chave:

Tampões ácido-base, Equação de Henderson-Hasselbalch, Limites experimentais, Diluição do tampão, Índice do tampão, Tampões múltiplos, Força iônica, Preparação de tampões

Resumo

Processos químicos e bioquímicos podem ser significativamente alterados por pequenas variações no pH do meio, de modo que muitos estudos experimentais requerem meios efetivos para o controle deste parâmetro. Existem mecanismos que permitem o controle do pH de soluções aquosas frente à adição de (pequenas) quantidades de ácidos fortes ou de bases fortes ao sistema químico. Estas soluções, conhecidas como tampão [1], são compostas por uma mistura de um sal de ácido fraco com base forte e o seu respectivo ácido fraco (ex.: acetato de sódio/ácido acético) ou de um sal de base fraca com ácido forte e a sua respectiva base fraca (ex: cloreto de amônio/amônia). O conceito de tampão foi proposto no início do século XX e vem sendo estudado desde então. Note que o objetivo principal de um tampão é controlar o pH da solução, mas ele também pode desempenhar funções secundárias, como o controle da força iônica do meio reacional. Pela teoria proposta por Brønsted e Lowry [2-5] eles devem ser vistos apenas como misturas de ácidos e bases conjugados que minimizam as variações de pH de uma solução aquosa por meio do efeito do íon comum. Este texto espera dar uma visão mais ampla e crítica aos tampões ácido-base.

Downloads

Não há dados estatísticos.

Biografia do Autor

João Carlos de Andrade, Universidade Estadual de Campinas

Professor Titular e Pesquisador Colaborador do Departamento de Físico-Química do Instituto de Química da Universidade Estadual de Campinas.

Referências

- Fiorucci AR, Soares MHFB, Cavalheiro ETG. O conceito de solução tampão. Química Nova na Escola, 2001, 13: 18-21.

Disponível em http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc13/v13a04.pdf

- Brønsted JN. The conception of acids and bases. Rec. Trav. Chim., 1923, 42: 718-728.

-Lowry TM. Chem. & Ind., 1923, 42: 43.

-Brønsted JN. Acid and basic catalysis. Chem. Rev., 1928, 3: 231-338.

- Andrade JC de. Química analítica básica: os conceitos acido-base e a escala de pH. Revista Chemkeys [Online], 2010, 1(1): 1-6.

Disponível em: https://econtents.bc.unicamp.br/inpec/index.php/chemkeys/article/view/9642

doi: 10.20396/chemkeys.v0i1.9642.

- Po HN, Senozan NM. Henderson-Hasselbalch Equation: Its History and Limitations. J. Chem. Educ., 2001, 78: 1499-1503.

- Butler, JN. Ionic Equilibrium: a Mathematical Approach, Addison-Wesley Publ. Co., 1964.

-Andrade JC de. Química analítica básica: o comportamento ácido-base em solução aquosa. Rev. Chemkeys [Online], v.1,2019, e019001

Disponível em: https://econtents.bc.unicamp.br/inpec/index.php/chemkeys/article/view/9847

doi: 10.20396/chemkeys.v1i0.9847.

-Lewis GN, Randall M. The activity coefficient of strong electrolytes. J. Am. Chem. Soc., 1921, 43: 1112 – 1154.

-Debye P, Hückel, E. The theory of electrolytes. I. Lowering of freezing point and related phenomena. Physik. Z., 1923, 24: 185–206.

-Kielland J. Individual activity coefficients of ions in aqueous solutions, J. Am. Chem. Soc., 1937, 59: 1675-1678

-Andrade JC de. Química analítica básica: equilíbrios iônicos em solução aquosa. Rev. Chemkeys [Online], 2009, 9(3):1-13.

Disponível em: https://econtents.bc.unicamp.br/inpec/index.php/chemkeys/article/view/9647

doi: 10.20396/chemkeys.v1i0.9647

- van Slijke DD. On measurements of buffer values, J. Biol. Chem, 1922, 52: 525-590.

- Stoll VS, Blanchard JS. Buffers: Principles and Practice. Methods in Enzymology, 1990, 182: 24-38.

- Bassi, ABMS. Quantidade de Substância. Rev. Chemkeys [Online], 2005, 9(2)1-13.

Disponível em: https://econtents.bc.unicamp.br/inpec/index.php/chemkeys/article/view/9635

doi: 10.20396/chemkeys.v0i9.9659

- Andrade JC de, Custódio R. Quantidade de Matéria e Concentração. Rev. Chemkeys, [Online], 2000, 3(8): 1-3.

Disponível em: https://econtents.bc.unicamp.br/inpec/index.php/chemkeys/article/view/9648

doi: 10.20396/chemkeys.v0i3.9648

- American Society for Testing and Materials, ASTM. Standard test method for pH of aqueous solutions with the glass electrode. Item 6.3: Preparation of pH Buffers, ASTM E70 -19 (2019).

- Durst, RA. Standard Reference Materials: Standardization of pH Measurements. NBS SPECIAL PUBLICATION 260-53, 1975, 39 pp.

- Buck RP, Rondinini S, Covington AK, Baucke FGK, Brett CMA, Camões MF, Milton MJT, Mussini T, Naumann R, Pratt KW, Spitzer P, Wilson GS. Measurement of pH. Definition, Standards and Procedures (IUPAC Recommendations 2002). Pure Appl. Chem., 2002, 74: 2169–2200.

- Robinson HW. The influence of neutral salts on the pH of phosphate buffer mixtures. J. Biol. Chem., 1929 82: 775-802.

- Green AA. The Preparation of Acetate and Phosphate Buffer Solutions of Known pH and Ionic Strength. J. Am. Chem. Soc., 1933, 55: 2331-2336.

- Bates RG, Acree SF. pH of aqueous mixtures of potassium dihydrogen phosphate and disodium hydrogen phosphate at 0 to 60 oC. (Research paper RP1648). Journal of Research of the National Bureau of Standards, 1945, 34: 373-394.

- Elving PJ, Markowitz JM, Rosenthal I. Preparation of buffer systems of constant ionic strength. Anal. Chem., 1956, 28: 1179-1180

- Paabo M, Bates RG, Robinson R A. Buffer solutions of potassium dihydrogen phosphate and sodium succinate at 25°C. Journal of Research of the National Bureau of Standards. 1963, 67A: 573

- https://www.aatbio.com/resources/buffer-preparations-and-recipes/ - acessado em 28 de fevereiro de 2020.

- http://delloyd.50megs.com/moreinfo/buffers2.html - acessado em 28 de fevereiro de 2020.

Outras referências didáticas:

Thomson BM, Kessick MA. On the preparation of buffer solutions. J. Chem. Educ., 1981, 58:743-746

Silva CR, Simoni JA. Avaliação da capacidade tamponante - um experimento participativo. Química Nova, 2000, 23: 405-409.

Buckley PT. Preparation of buffers: an experiment for quantitative analysis laboratory. J. Chem. Educ., 2001, 78: 1384.

Pergantis SA, Saridakis I, Lyratzakis A, Mavroudakis L, Montagnon T. Buffer squares: a graphical approach for the determination of buffer pH using logarithmic concentration diagrams. J. Chem. Educ. 2019, 96: 936−943.

Downloads

Publicado

2020-05-20

Como Citar

Andrade, J. C. de. (2020). Química analítica básica: soluções tampão ácido-base - conceitos, teoria e prática. Revista Chemkeys, 2(.), e20001. https://doi.org/10.20396/chemkeys.v2i.13548

Edição

Seção

Química Analítica