Calculadora de solução tampão

O que é uma solução tampão?

Uma solução tampão (ou buffer) é um sistema aquoso capaz de resistir a variações bruscas de pH quando pequenas quantidades de ácidos fortes ou bases fortes são adicionadas, ou quando a solução é diluída.

Um tampão ácido típico é constituído por uma mistura em equilíbrio de um ácido fraco (HA) e seu sal de base conjugada (A⁻), como o sistema ácido acético / acetato de sódio.

Equação de Henderson–Hasselbalch

pH = pKa + log₁₀([A⁻] ÷ [HA])

pH —

pH resultante da solução tamponada

pKa —

potencial da constante de acidez do ácido fraco (−log₁₀ Ka)

[A⁻] —

concentração ou quantidade de matéria da base conjugada

[HA] —

concentração ou quantidade de matéria do ácido fraco

Por que a razão [A⁻]/[HA] é determinante?

O pH é governado pela relação de equilíbrio entre as duas formas. Quando a concentração de ácido fraco é exatamente igual à de base conjugada ([A⁻] = [HA]), o termo logarítmico zera (log₁₀ 1 = 0) e o pH da solução coincide com o pKa do ácido.

[A⁻] = [HA] → log₁₀(1) = 0 → pH = pKa

Qual é a faixa de tamponamento eficaz?

Uma solução tampão atua com capacidade máxima quando o pH está dentro do intervalo de ±1 unidade do pKa:

Faixa útil de tamponamento = pKa ± 1

Fora desse intervalo (onde a proporção excede 10:1 ou 1:10), a capacidade de neutralização contra adições externas de ácidos ou bases diminui drasticamente.

Aproximação de Henderson-Hasselbalch

A equação assume que as concentrações de equilíbrio são praticamente iguais às concentrações analíticas iniciais. Para soluções muito diluídas (< 10⁻³ M) ou ácidos com pKa extremo (< 2 ou > 12), correções de atividade e autoionização da água podem ser necessárias.