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O que é uma solução-tampão?

Química

Solução-tampão é uma solução que contém, geralmente, um ácido fraco com um sal desse ácido, ou uma base fraca com o sal dessa base, com a finalidade de evitar que o pH varie.
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Uma solução-tampão é uma mistura usada para evitar que o pH ou o pOH do meio sofra variações quando for adicionado ácidos fortes ou bases fortes.

Existem dois tipos de solução-tampão:

1. Mistura de ácido fraco com sua base conjugada;

2. Mistura de base fraca com seu ácido conjugado.

Vejamos exemplos de cada uma e como elas atuam quando é adicionada ao meio uma pequena quantidade de ácido ou base fortes:

1. Mistura de ácido fraco com sua base conjugada:

Para a formação de uma solução assim, mistura-se o ácido fraco com um sal do mesmo ânion desse ácido.

Por exemplo, considere uma solução-tampão constituída de ácido acético (H3CCOOH(aq)) e acetato de sódio (H3CCOONa(s)). Veja que ambos possuem o ânion acetato: (H3CCOO-(aq)). A concentração desses íons se deve praticamente à dissociação do sal, que é grande. Já a ionização do ácido é pequena.

Dissociação do acetato de sódio e ionização do ácido acético

Agora observe o que ocorre nas seguintes possibilidades de adição:

  • Adição de uma pequena quantidade de ácido forte:

A adição de um ácido forte aumenta a concentração do íon hidrônio, H3O+1, e visto que o ácido acético é um ácido fraco, o ânion acetato possui grande afinidade pelo próton (H+) hidrônio. Dessa forma, eles reagem e mais ácido acético é formado:

Reação de neutralização do ânion acetato com o hidrônio

Com isso, o pH do meio praticamente não sofre alteração. No entanto, se for adicionado cada vez mais ácido forte chegará o momento em que todo o ânion acetato será consumido e o efeito tampão cessará.

  • Adição de uma pequena quantidade de base forte:

A adição de uma base forte aumenta a concentração dos íons OH-. Mas esses íons são neutralizados pelos íons H3O+1 liberados na ionização do ácido acético:

Reação de neutralização e formação da água

Com essa reação, a concentração dos íons H3O+1(aq) irá diminuir e haverá um deslocamento do equilíbrio no sentido de aumentar a ionização do ácido e, com isso, a variação de pH da solução será muito pequena. A concentração dos íons H3O+1(aq) será praticamente constante.

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Nesse caso também existe uma capacidade limite do tampão. Portanto, se adicionarmos cada vez mais base, o equilíbrio da ionização do ácido será mais e mais deslocado no sentido da sua ionização, até que todo o ácido seja consumido.

2. Mistura de base fraca com seu ácido conjugado:

Esse tipo de solução-tampão é constituído de uma base fraca e um sal solução que contenham o mesmo cátion da base.

Por exemplo, considere uma solução-tampão formada por hidróxido de magnésio, MgOH2(aq) (base fraca) e cloreto de magnésio, MgCl2(s) (sal). Ambos contêm o cátion magnésio (Mg2+(aq)). Os íons magnésio presentes no meio são praticamente todos provenientes da dissociação do sal, pois a dissociação da base é fraca:

Dissociação do cloreto de magnésio e do hidróxido de magnésio

  • Adição de uma pequena quantidade de ácido forte:

Nesse caso, os íons H3O+1 vindos da adição do ácido forte serão neutralizados pelos íons OH-, vindos da dissociação da base fraca. Isso deslocará o equilíbrio de dissociação da base para a direita.

Assim, a variação de pH (se houver) será muito pequena, porque a concentração dos íons OH- permanece constante. O efeito tampão irá cessar quando toda a base for dissociada.

  • Adição de uma pequena quantidade de base forte:

A base forte adicionada sofre dissociação liberando íons OH-. Visto que o hidróxido de magnésio é uma base fraca, o magnésio liberado na dissociação do sal terá maior tendência de reagir com o OH-:

Reação de neutralização dos ânions magnésio e hidroxila

Portanto, o aumento dos íons OH- é compensada pelo aumento proporcional de Mg(OH)2(aq). Com isso o pH não sofre grandes alterações.

Esse efeito acaba quando todo cátion magnésio tiver sido consumido.


Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química

Ao se adicionar um pouco de ácido ou base fortes em uma solução-tampão, o pH praticamente não sofre alteração
Ao se adicionar um pouco de ácido ou base fortes em uma solução-tampão, o pH praticamente não sofre alteração

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

FOGAçA, Jennifer Rocha Vargas. "O que é uma solução-tampão?"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/o-que-uma-solucao-tampao.htm. Acesso em 16 de outubro de 2019.

Assista às nossas videoaulas
Lista de Exercícios
Questão 1

Indique qual alternativa apresenta uma substância que pode ser adicionada a uma solução aquosa de hidróxido de amônio, formando uma solução-tampão de pH alcalino:

a) hidróxido de sódio.

b) hidróxido de cálcio.

c) ácido clorídrico.

d) cloreto de sódio.

e) cloreto de amônio.

Questão 2

O pH de uma solução-tampão formada pela mistura de solução com 0,1 mol . L-1 de ácido acético e solução com 0,5 mol . L-1 de acetato de sódio é:

a) 4,45.

b) 4,75.

c) 5,00.

d) 5,45.

e) 5,95.

Dados: Ka do ácido acético = 1,8 . 10-5; log 1,8 = 0,25 e log 5 = 0,7.

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