Preparazione di una soluzione tampone: guida pratica
La preparazione di una soluzione tampone richiede la scelta dell’acido debole con un valore di pKa vicino al pH desiderato. Successivamente è necessario calcolare il rapporto tra la base coniugata e l’acido debole per ottenere il pH desiderato, utilizzando l’equazione di Henderson-Hasselbalch. La capacità tampone richiesta dipende dall’uso della soluzione tampone, come la stabilità del prodotto, la via di somministrazione e la sua natura chimica. Successivamente, si calcola la concentrazione totale della soluzione tampone necessaria utilizzando l’equazione di Van Slyke.
Nel caso non venga richiesta una capacità tampone specifica, la risposta a questi esercizi è più semplice da elaborare.
Esercizio 1
Per calcolare il rapporto tra base coniugata e acido necessario per una soluzione tampone con pH 5.76, utilizzando l’acido acetico con pKa a 4.76, sostituiamo i valori noti nell’equazione di Henderson-Hasselbalch. Otteniamo il rapporto molare tra l’acetato e l’acido acetico, che risulta essere di 10:1.
Esercizio 2
Data una soluzione tampone con pH 5.76 e rapporto [CH3COO-]/[CH3COOH] di 10:1, con una concentrazione totale della soluzione di 2.2 x 10^-2 M, calcoliamo la quantità di acido acetico e acetato di sodio necessari per ottenere 1.0 L di soluzione. Risolvendo il sistema di equazioni, otteniamo le concentrazioni di acido acetico e acetato di sodio e calcoliamo le rispettive masse.
Esercizio 3
Prendendo in considerazione una soluzione tampone acido acetico-acetato con pH 4.50 e capacità tamponante di 0.05, calcoliamo la massa di acetato di sodio e il volume di acido acetico necessari per ottenere 500 mL di soluzione. Dall’equazione di Henderson-Hasselbalch, calcoliamo il rapporto [CH3COO-]/[CH3COOH] e applichiamo l’equazione di Van Slyke per ottenere la concentrazione totale della soluzione. Successivamente, calcoliamo le masse e i volumi necessari.
Conclusione
La preparazione di una soluzione tampone coinvolge diverse fasi, tra cui la scelta dell’acido debole, il calcolo del rapporto tra la base coniugata e l’acido debole e la determinazione della capacità tampone richiesta. Risolvere gli esercizi pratici su questo argomento è fondamentale per comprendere appieno il processo di preparazione di una soluzione tampone.
