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LE SOLUZIONI TAMPONE
Le soluzioni tampone sono soluzioni che si oppongono a variazioni di pH. Una soluzione
tampone è una soluzione che tende a mantenere costante il pH quando le si aggiunge una quantità
minima di acido o di base.
Una soluzione tampone contiene in genere due soluti: un acido debole e un suo sale, oppure una base
debole e un suo sale. Un tipico esempio di soluzione tampone è il sistema acido acetico - acetato di
sodio. Se a questo sistema tampone viene aggiunta una quantità moderata di un acido o di una base il
pH varia ben poco. Ad esempio, se si aggiunge dell’idrossido di sodio, il pH aumenta in modo
insignificante, finché non si supera una certa concentrazione. Per confronto, nell’acqua pura la stessa
quantità aumenterebbe sensibilmente il valore del pH.
Il sistema tampone descritto è in grado di opporsi, molto meglio dell’acqua pura, alle variazioni di pH
perché, abbinati, l’acido acetico (CH3COOH) e il suo anione (CH3COO-) possiedono un più elevato
potere di neutralizzazione nei confronti degli ioni idrogeno o degli ioni idrossido che vengono aggiunti
alla loro soluzione. Vediamo perché:
l’acetato di sodio (CH3COONa) della soluzione tampone è completamente dissociato:
CH3COONa
CH3COO- + Na+
Se alla soluzione viene aggiunto un acido, gli ioni idrogeno che esso libera vengono catturati dallo ione
acetato, con formazione di acido acetico:
CH3COO- + H+
CH3COOH
L’acido acetico, essendo un acido debole, è poco dissociato in acqua; pertanto, il pH della soluzione
non subisce variazioni apprezzabili.
Se alla soluzione tampone viene aggiunta una base, l’acido acetico del sistema tampone reagisce con
gli ioni idrossido liberati dalla base formando acqua:
CH3COOH + OH-
CH3COO- + H2O
Lo ione acetato che si forma non è una base sufficientemente forte da sottrarre all’acqua quantità
significative di ioni idrogeno e, pertanto, il pH varia ben poco.
Se a questo sistema viene aggiunta una quantità eccessiva di acido, l’effetto tampone non è efficace, in
quanto viene esaurita la scorta degli ioni acetato che fungono da accettori di idrogeno.
La medesima cosa si può dire se si aggiungesse una quantità eccessiva di una base, perché, in tal
caso verrebbe esaurita la scorta di molecole di acido acetico, che fungono da donatrici di ioni idrogeno.
La capacità tamponante di una soluzione tampone è la quantità massima di acido o di base che si può
aggiungere alla soluzione senza che ciò provochi una significativa variazione del suo pH.
I sistemi tampone hanno una particolare importanza dal punto di vista biologico, in quanto concorrono
a mantenere costante il pH dell’ambiente interno degli organismi viventi, compreso l’uomo, cosa
essenziale per un corretto funzionamento.