Comprendere e preparare soluzioni tampone: guida completa

Le soluzioni tampone sono composte da uguale concentrazione (volume) di acido debole e base coniugata. La miscela acido-base è prodotta seguendo l'equazione di Henderson-Hasselbalch. Questa equazione mostra la relazione tra concentrazione pH e miscela acido-base. La concentrazione pH è un fattore importante nel misurare l'efficienza delle soluzioni tampone.
Le reazioni biologiche avvengono a parametri specifici come concentrazione pH, quindi usare una soluzione tampone efficace è essenziale per prevenire alterazioni nell'intervallo pH specificato. Seguendo linee guida relativamente semplici puoi preparare una soluzione tampone.

Cose che ti serviranno

• Elenco acidi deboli e loro basi coniugate
• Calcolatrice
• Reagenti per miscela tampone
• Matracci Erlenmeyer

Istruzioni

1. Determinare l'intervallo pH richiesto per creare il tampone.
   Esempio: un test di laboratorio deve svolgersi a pH 4,00. Quindi creare un tampone che rimanga a pH 4,00 nonostante aggiunta di acidi o basi.

2. Consultare la tabella acidi deboli e basi coniugate per il tampone che funziona meglio sull'intervallo pH richiesto. Nella scelta, il pKa del tampone dovrebbe avere valore più vicino al pH richiesto.
   Nell'esempio, dopo aver consultato la tabella, il miglior tampone a pH 4,00 è miscela acido formico-formiato perché pKa = 3,75 (tabella mostrata in immagine 1).

3. Usare l'equazione di Henderson-Hasselbalch sostituendo pKa del tampone e pH necessario.
   Nell'esempio: pH = 4,00 e pKa = 3,75 (equazione mostrata in immagine 2).

4. Trovare la concentrazione del rapporto acido/base è un processo in due fasi: (4a) Calcolare differenza tra pH e pKa.
   Applicando: pH = 4,00 e pKa = 3,75 dà 4,00 - 3,75 = 0,25 (l'originale 1,78 sembra errore; l'antilog di 0,25 è ~1,78).
   (4b) Calcolare l'antilogaritmo nell'equazione al passo 2. Usare calcolatrice per valore antilogaritmo (equazione campione in immagine 3).

5. Preparare i reagenti chimici corrispondenti alle concentrazioni del rapporto base/acido. Mescolare in quantità o rapporto uguale a seconda del volume necessario.
   Nell'esempio (immagine 4): mescolare 25 ml di 0,1M acido formico e 25 ml di 0,0178M formiato sodio per ottenere 50 ml soluzione tampone.