Le soluzioni tampone sono miscele costituite da un acido debole e il suo sale con una base forte (la sua base coniugata) oppure una base debole e il suo acido coniugato. La loro proprietà è quella di riuscire a mantenere inalterato il pH in seguito all'aggiunta di moderate quantità di acidi o basi forti.
Durata: 1 ora
Scopo:
Verificare il potere tamponante di una soluzione tampone creata al momento
Teoria:
Prendendo l'esempio di una soluzione tampone costituita da CH3COOH e CH3COONa avremo che l'acido acetico dissocia parzialmente essendo un acido debole:
CH3COOH + H2O → CH3COO- + H3O+
mentre l'acetato di sodio dissocia completamente:
CH3COONa → CH3COO- + Na+
Il sale serve ad aumentare la concentrazione dello ione CH3COO- che permetterà la formazione di una soluzione con concentrazioni simili di CH3COOH e CH3COO- necessari per conferire il potere tamponante alla soluzione.
Materiale:
- Acqua distillata
- Indicatore universale
- HCl 0,1 M
- NaOH 0,1 M
- CH3COOH 0,1 M
- CH3COONa 0,1 M
Strumenti:
- 6 provette
- Portaprovette
- Pipette
Procedimento:
- Introdurre nelle prime 3 provette 4 ml di acqua distillata;
- Introdurre nelle seconde 3 provette 2 ml di acido acetico + 2 ml di acetato di sodio;
- Aggiungere 2 gocce di indicatore universale ad ogni provetta;
- Aggiungere a una provetta contenente acqua e a una contenente soluzione tampone 5 gocce di HCl 0,1 M;
- Aggiungere ad altre provette contenenti acqua e soluzione tampone 5 gocce di NaOH 0,1 M;
- Le altre provette servono come riferimento quindi non aggiungere nulla;
- Osservare i valori di pH di ogni provetta.
Risultato
Aggiungendo alcune gocce di acido e base forte alle provette contenenti acqua e indicatore universale noteremo un viraggio cromatico notevole dato dal cambiamento di pH della soluzione.
Le provette contenenti acqua alle quali sono state aggiunte
- 5 gocce di acido cloridrico diventano di colore rosso che corrisponde a un pH di circa 2
- 5 gocce di idrossido di sodio diventano di colore blu che corrisponde a un pH di circa 11
- nulla rimane verdognolo che corrisponde a un pH 7
Aggiungendo alcune gocce di acido e base forte alle provette contenenti la soluzione tampone e indicatore universale non noteremo alcun cambiamento di colore, prova del fatto che il pH rimane costante mitigato dal potere tamponante della soluzione.
All'aggiunta di un acido forte alla soluzione tampone aumenteranno gli ioni H3O+ che verranno annullati da CH3COO- (CH3COOH + H2O → CH3COO- + H3O+ la reazione si sposta verso sinistra).
All'aggiunta di una base forte gli ioni OH- saranno neutralizzati dagli ioni H3O+ generati dalla dissociazione dell'acido acetico.
Consigli di sicurezza:
Utilizzare guanti e dispositivi di protezione per maneggiare gli acidi e le basi forti.
Fare attenzione alla vetreria.
Commenti:
Bibliografia:
https://www.skuola.net/chimica/organica/soluzioni-tampone.html
https://www.chimica-online.it/download/acidi_basi/soluzioni_tampone.htm
