Preparazione di un tampone a base di ammoniaca.

Un tampone ammoniacale è composto da ammoniaca, una base debole, e dal suo acido coniugato, lo ione ammonio NH4+. Questo sistema consente di mantenere costante il pH in presenza di piccole quantità di acidi o basi forti. Per la preparazione di soluzioni tampone in laboratorio, è essenziale che i componenti siano di alta purezza e stabili nel tempo, evitando reazioni come l’ossidazione.

Condizioni di preparazione del tampone ammoniacale

Una soluzione tampone agisce efficacemente quando le concentrazioni dei suoi componenti sono praticamente uguali. Nel caso di un tampone ammoniacale, è necessario che la concentrazione di NH3 sia simile a quella di NH4+. Inoltre, il pOH della soluzione non deve discostarsi di più di un’unità dal pKb dell’ammoniaca.

Preparazione di un tampone ammoniacale a pH 10

La necessità di un tampone ammoniacale a pH 10 è comune in titolazioni complessometriche, dove si utilizzano complessi determinati con l’EDTA. La disponibilità di forme ioniche dell’EDTA varia a seconda del pH: la forma H4Y è predominante a pH inferiori a 3, mentre a pH 10 e superiori prevale Y4–.

Per la preparazione del tampone ammoniacale a pH 10, si applica l’equazione di Henderson-Hasselbalch. Il pKb dell’ammoniaca è calcolato come segue:

pKb = -log Kb = -log(1.77 · 10^-5) = 4.75.

Per un pH di 10, il valore di pOH è 4, portando a:

4 = 4.75 + log [NH4+]/[NH3].

Dallo sviluppo di questa equazione si ricava il rapporto tra NH4+ e NH3.

Preparazione della soluzione di ammoniaca

Per una soluzione di ammoniaca al 30% m/m, con una densità di 0.892 g/mL, si calcola che 30 g di NH3 corrispondono a 1.76 mol. Utilizzando la densità, il volume corrispondente a 100 g di soluzione ammoniacale è 112 mL. Con questa informazione, la molarità della soluzione è determinata e si procede a calcolare il volume necessario per ottenere 0.5 moli di ammoniaca.

Infine, per la preparazione del tampone ammoniacale, è necessario sciogliere 4.76 g di cloruro di ammonio in acqua distillata, aggiungere 31.8 mL della soluzione concentrata di ammoniaca e portare il tutto a volume in un matraccio da 500 mL.

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