solução tampão

O que é uma Solução Tampão? 

Uma solução tampão é uma mistura química que resiste a mudanças bruscas de pH quando pequenas quantidades de ácido ou base são adicionadas. Ela é composta por:

1. Um ácido fraco (que doa H⁺ quando o meio fica muito básico).

2. Sua base conjugada (que absorve H⁺ quando o meio fica muito ácido).

Como Funciona?

• Se adicionarmos um ácido (H⁺):
  A base conjugada presente no tampão reage com os H⁺ adicionados, convertendo-os em ácido fraco. Isso evita uma queda drástica no pH.

  Exemplo:

  ${\text{CH}}_3{\text{COO}}^{-}+{\text{H}}^{+}\to {\text{CH}}_3\text{COOH}$CH3​COO−+H+→CH3​COOH

• Se adicionarmos uma base (OH⁻):
  O ácido fraco do tampão reage com os OH⁻, neutralizando-os e formando água. Isso evita um aumento brusco no pH.

  Exemplo:

  ${\text{CH}}_3\text{COOH}+{\text{OH}}^{-}\to {\text{CH}}_3{\text{COO}}^{-}+{\text{H}}_2\text{O}$

✅ Controle preciso do pH

• O pH de um tampão é calculado pela Equação de Henderson-Hasselbalch:

  $\text{pH}=\text{p}{K}_a+\log \left(\frac{[{\text{A}}^{-}]}{[\text{HA}]}\right)$
  

  Isso permite ajustar o pH adicionando mais HA ou A⁻.

✅ É importante para oferecer estabilidade em sistemas biológicos e químicos

• Sangue (tampão bicarbonato: H₂CO₃/HCO₃⁻) mantém pH ~7,4.

• Meios de cultura para bactérias.

• Reações enzimáticas (a maioria das enzimas só funciona em pH específico).

Capacidade Tampão em Função do pH

A capacidade tampão é a habilidade de uma solução tampão de resistir a variações no pH quando ácidos ou bases fortes são adicionados. Essa propriedade depende da proporção entre o ácido fraco e sua base conjugada presentes na solução.

Fatores que influenciam:

• Concentração total do sistema tampão: quanto maior, maior a capacidade.

• Proporção entre ácido e base conjugada: a capacidade é máxima quando [ácido] = [base], ou seja, quando pH = pKa.

Faixa de atuação eficaz:

A capacidade tampão é mais eficaz na faixa de pKa ± 1:

• Abaixo de pKa - 1, a solução está dominada pelo ácido fraco, e não neutraliza bem bases.

• Acima de pKa + 1, está dominada pela base conjugada, e não neutraliza bem ácidos.

Exemplo: tampão ácido acético / acetato

• pKa do ácido acético ≈ 4,76

• Melhor capacidade tampão entre pH 3,76 e 5,76

Gráfico gerado com Python

O gráfico abaixo mostra a capacidade tampão (relativa) em função do pH:

• O pico ocorre em pH = pKa.

• A região eficaz está claramente demarcada ao redor do pKa.