Existem várias aplicações em química e biologia, nas quais as alterações no pH podem ter um efeito negativo importante. Um exemplo disso existe no corpo humano; Alterações no pH do sangue podem ter um efeito devastador, portanto, um mecanismo dentro do corpo conhecido como o sistema de buffer de bicarbonato mantém o pH do seu sangue sob controle. Em configurações de laboratório, solução tampão é usada para alcançar resultados semelhantes. A solução tampão mantém um equilíbrio no pH do que está sendo trabalhado, evitando que influências externas mudem o pH e potencialmente estraguem tudo.

TL; DR (muito longo; não leu)

Uma solução tampão é composta de um ácido fraco e sua base conjugada ou uma base fraca e seu ácido conjugado. Os dois componentes mantêm um equilíbrio de pH que resiste à mudança quando ácidos ou bases fortes são adicionados a ele.

Soluções de tampão

Uma solução tampão é uma solução contendo ácido e base. A solução é feita tomando um ácido fraco e adicionando sua base conjugada (que é formada removendo um próton do mesmo tipo de ácido) ou combinando uma base fraca com seu ácido conjugado. O uso de conjugados é o que dá a uma solução tampão sua resistência a mudanças de pH; cria um equilíbrio entre o ácido e a base, que é difícil de superar por outros ácidos ou bases. Mesmo quando ácidos ou bases fortes são adicionados, o equilíbrio entre o ácido /base fraco e seu conjugado reduz o impacto da adição no pH da solução geral.

Buffering pH

Soluções de tampão têm uma ampla gama de aplicações, tanto no mundo real como no laboratório. Um pH tamponado é necessário para que a maioria das enzimas funcione corretamente, e o tamponamento é usado para garantir a concentração de cor apropriada ao usar corantes. As soluções tampão também são usadas para calibrar equipamentos, especialmente medidores de pH que podem ser mal-calibrados se um buffer não estiver presente. Vale a pena notar que as soluções tampão não têm necessariamente um pH neutro, apenas um balanceado; soluções tampão feitas de ácido cítrico, amônia, ácido acético (que é encontrado em vinagre em baixas concentrações) e outros compostos podem ter valores de pH tão baixos quanto 2 ou superior a 10. Isso permite o uso de soluções tampão em trabalho com ácidos muito fortes ou bases.

Capacidade do Buffer

Embora as soluções tampão sejam resistentes a mudanças no pH, isso não significa que o pH de uma solução tampão não possa mudar se ácido forte ou base forte forem suficientes Está adicionado. A quantidade de um ácido ou base forte que uma solução tampão pode tomar antes que ocorram mudanças significativas de pH é conhecida como capacidade tampão. A capacidade difere dependendo dos componentes principais da solução tampão e quanto do ácido ou base forte é adicionado à solução. Se adicionar um ácido forte à solução tampão, a capacidade é igual à quantidade da base na solução. Se adicionar uma base forte, a capacidade é igual à quantidade de ácido na solução.