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Como calcular a força iônica de uma solução tampão

Uma solução tampão é aquela capaz de resistir à mudança de pH, após a adição de ácidos ou bases. Os tampões são preparados a partir da mistura de grandes quantidades de ácidos ou bases fracas, juntamente com seus conjugados. Essas soluções são importantes para várias aplicações químicas, especialmente aquelas sensíveis a mudanças de pH, como os sistemas biológicos. Normalmente, é mais importante determinar a força iônica da solução tampão do que a concentração da mesma. Determinar a força iônica define precisamente o pH de soluções através da estimativa da concentração de todos os íons presentes nela.

Instruções

As soluções tampão resistem à mudanças de pH (solution and powder image by Radu Razvan from Fotolia.com)

    Dicas para a preparação de tampão

  1. Crie uma solução tampão escolhendo compostos que tenham pKa (logaritmo negativo da constante de acidez) próximo ao pH desejado para a solução de trabalho.

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  2. Escolha um tampão que apresente um pKa menor do que o pH da solução de trabalho, se o pH for diminuir durante o experimento.

  3. Escolha um tampão com pKa maior do que o pH, se o pH for aumentar durante o experimento.

  4. Utilize essa fórmula para determinar o Ka: Ka = ( [H+] [B-] ) / [HB]. B é a base conjugada do ácido HB.

  5. Em seguida, resolva para o pKa, a fórmula é: pKa = -Log10 (Ka).

    Força iônica

  1. Utilize a seguinte fórmula para calcular a força iônica: I = 1/2 ∑ Ci Zi².

  2. O "I" equivale à força iônica da solução. A fórmula apresentada no Passo 1 diz que a força iônica é o quadrado da soma das concentrações e números de carga de todos os íons da solução.

  3. A concentração molar dos íons é representada por "C". Em misturas, existirão várias concentrações para serem somadas. A unidade é mol/L para todos os íons.

  4. Represente o íon com "i". Ele pode ser sódio, cloreto, etc. Por exemplo, haverá dois "Ci" no caso do cloreto de sódio: um para a concentração de sódio e outro para a concentração de cloreto.

  5. O número de carga ou de oxidação dos íons é representado por "Z". Ele também é conhecido como a carga elétrica do íon. Novamente, o "i" indica o íon.

  6. Eleve o número de carga dos íons ao quadrado.

  7. Some as concentrações e os números de carga.

    Exemplo de força iônica

  1. Determine a força iônica de uma solução 1,0 M de cloreto de sódio (NaCl).

  2. Liste as concentrações e números de carga para diminuir a confusão. Dessa forma, Na+ = 1,0 M e Cl- = 1,0 M.

  3. Coloque essa informação na fórmula e resolva. Por exemplo:

    I (força iônica) = ½ (11)²+ (11)²

    I=1

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Dicas

  • Um conhecimento geral em química é útil.
  • Listar todas as concentrações e números de carga primeiro ajuda quando na resolução da equação da força iônica.

Aviso

  • Sempre considere todas as soluções como sendo perigosas.

O que você precisa

  • Compostos químicos (como o cloreto de sódio)
  • Concentração dos compostos
  • Número de carga dos compostos
  • Calculadora científica

Referências

Recursos

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