Por que o pH de um tampão é praticamente independente da concentração?
Passo 1
O enunciado pergunta por que o pH de um tampão é praticamente independente da concentração total dos componentes. O conteúdo envolvido é o equilíbrio ácido–base e a fórmula de Henderson–Hasselbalch, que relaciona o pH de um tampão ao pKₐ do ácido e à razão entre as concentrações de base conjugada e ácido.
Passo 2
Começamos pela expressão da constante ácida
para o equilíbrio
A definição de
é
Isolando
, temos
Aplicando
em ambos os lados resulta na equação de Henderson–Hasselbalch:
Passo 3
Note que na fórmula
aparece apenas o valor de
(característica do par conjugado) e a razão
. Não há nenhum termo dependente da soma ou do valor absoluto das concentrações.
Passo 4
Isso significa que, se você dobrar (ou reduzir) simultaneamente as concentrações de
e
mantendo a mesma razão, o pH não muda. Em outras palavras, o pH de um tampão é controlado pela proporção entre ácido e base conjugada, não pela quantidade total presente.
Resposta
O pH de um tampão é praticamente independente da concentração total porque, segundo a equação de Henderson–Hasselbalch, ele depende unicamente do
do ácido e da razão entre as concentrações de base conjugada e ácido, não dos valores absolutos dessas concentrações.