Os tampões resistem a mudanças no pH quando pequenas quantidades de ácido ou base são adicionadas devido à sua composição única. Um tampão normalmente consiste em um ácido fraco e sua base conjugada, ou uma base fraca e seu ácido conjugado. Quando uma pequena quantidade de ácido é adicionada a uma solução tampão, o ácido fraco doa prótons (H+) para a solução, evitando uma diminuição significativa no pH. Por outro lado, quando uma pequena quantidade de base é adicionada, a base conjugada aceita prótons, evitando um aumento significativo no pH.

Aqui está uma explicação simplificada:

1. Tampão Ácido Fraco :
Considere uma solução tampão contendo um ácido fraco (HA) e sua base conjugada (A-). Quando uma pequena quantidade de ácido é adicionada, ocorre a seguinte reação:
HA + H+ → A- + H3O+ (íon hidrônio)
Nesta reação, o ácido fraco (HA) doa prótons para a solução, combinando-se com os íons H+ adicionados para formar mais de sua base conjugada (A-). Isto evita uma diminuição significativa no pH porque os íons H+ adicionais são consumidos pelo ácido fraco.

2. Buffer base fraco :
Da mesma forma, uma solução tampão contendo uma base fraca (B) e seu ácido conjugado (HB+) pode neutralizar pequenas quantidades de base adicionada:
B + OH- → HB+ + H2O (Água)
Nesse caso, o ácido conjugado (HB+) aceita os íons hidróxido (OH-) adicionados, convertendo-os em moléculas de água e aumentando a concentração de sua base conjugada (B). Isto evita um aumento substancial no pH porque os íons OH- adicionados são efetivamente removidos.

A capacidade tampão ou capacidade tampão determina quanto ácido ou base um tampão pode neutralizar antes que seu pH mude significativamente. Esta capacidade depende das concentrações do ácido fraco e da sua base conjugada (ou da base fraca e do seu ácido conjugado) na solução tampão. Os tampões são essenciais em diversas aplicações, incluindo sistemas biológicos (onde o pH é crítico para a atividade enzimática), química analítica (mantendo um pH estável para titulações) e processos industriais (controlando o pH na fabricação).