O que é necessário para se ter uma solução tampão?
Passo 1
O enunciado pergunta “o que é necessário para se ter uma solução tampão?”. Esse é um tópico de química de ácidos e bases: a ideia de tamponamento se baseia em um sistema que resiste a variações de pH quando adicionamos pequenas quantidades de ácido ou de base. Para resolver, vamos recorrer ao conceito de pares ácido fraco/base conjugada e à equação de Henderson–Hasselbalch.
Passo 2
Uma solução tampão é aquela que contém, simultaneamente, um ácido fraco
e sua base conjugada
. Esses dois componentes formam um par conjugado que neutraliza, em parte, íons
ou
adicionados, mantendo o pH quase constante.
Passo 3
Para que o sistema funcione como tampão, é preciso que as concentrações de
e de
sejam razoavelmente elevadas e comparáveis entre si. Se uma das espécies estiver em concentração muito baixa, o sistema perde capacidade de neutralização e deixa de ser eficaz.
Passo 4
A equação de Henderson–Hasselbalch relaciona o pH da solução ao valor de
do ácido e à razão entre as concentrações:
Dessa fórmula segue que o tampão é mais eficiente quando
ou seja, quando
fica em aproximadamente
.
Resposta
Para ter uma solução tampão é necessário ter um par ácido fraco/base conjugada (
) em concentrações comparáveis e suficientemente altas, de modo que o pH fique próximo de
e resista a adições moderadas de ácido ou base.