Aiuto Soluzioni tampone?

Myttex Forum ha chiuso definitivamente. Non è più possibile inviare messaggi, ma il contenuto è ancora consultabile in questo archivio.

EndMyLife

2017-04-28 21:52

Mi è sorto il dubbio se KCl-HCl potesse formare una soluzione tampone. Cl- fa da base debole e HCl da acido forte coniugato, quindi direi di si... Non sono sicuro però, che ne pensate?

RhOBErThO

2017-04-28 22:03

Du tout, Cl^- è una base debolissima e l'HCl sarebbe totalmente dissociato da stabilire lui stesso il pH.

I tamponi sono:

Acido Debole/base Coniugata

Base debole/Acido Coniugato

Acidi o Basi Forti concentrati

Mario

2017-04-29 08:47

Incominciamo con il bocciare senza appello l'ultima risposta.

Il sistema HCl-KCl è un tampone eccome e la dimostrazione lampante è che esiste in commercio e funziona pure!

Buffer HCl-KCl.jpg
Buffer HCl-KCl.jpg

(estratto dal sito www.emdmillipore.com)

La teoria la lasciamo a qualche volonteroso lettore.

Ricordiamoci sempre che un tampone (del pH intendo) è un qualsiasi sistema capace di contenere entro certi limiti le variazioni del pH.

saluti

Mario

experimentator

2017-04-29 10:37

La cosa mi lascia perplesso , io non ho mai visto un sistema biologico che lavora a pH 1.0-2.2 .

Quale sarebbe questo sistema biologico ?

Da dire poi che un range di 1-2 con raddoppio del pH non mi sembra poi cosi efficiente come si vuole dimostrare , anzi è tutto da dimostrare.

Mario

2017-04-29 10:51

experimentator ha scritto:

La cosa mi lascia perplesso , io non ho mai visto un sistema biologico che lavora a pH 1.0-2.2 .

Quale sarebbe questo sistema biologico ?

Da dire poi che un range di 1-2 con raddoppio del pH non mi sembra poi cosi efficiente come si vuole dimostrare , anzi è tutto da dimostrare.

Provi a contattarli. Sicuramente le chiariranno i dubbi.

E già che c'è, gli faccia presente che vendono un prodotto di scarsa efficacia, al limite della truffa.

saluti

Mario

experimentator

2017-04-29 15:50

Behh questo non lo avevi detto , lo avevi spacciato come vero .

LuiCap

2017-04-29 20:15

Una soluzione tampone è, in generale, una soluzione il cui pH varia entro limiti ristretti per aggiunta di quantità non eccessive di un acido o di una base forte.

La soluzione formata da un acido debole e dalla sua base coniugata (o viceversa) è un tampone bilaterale in quanto la variazione limitata di pH si manifesta sia per aggiunta di un acido forte che per quella di una base forte.

La soluzioni di un acido o di una base forte è invece un tampone unilaterale in quanto la variazione limitata di pH si manifesta solo per l'aggiunta di una base forte o di un acido forte.

Il tampone HCl/KCl è un esempio di soluzione tampone unilaterale.

Come è noto, una soluzione tampone ad un determinato pH può essere preparata in due modi:

a) mescolando volumi noti di soluzioni di HCl e di KCl a concentrazione nota;

b) mescolando un volume noto di soluzione di HCl a concentrazione nota con una quantità in difetto di base forte KOH in modo che in soluzione resti dell'HCl non reagito che determina il pH e si formi una quantità equivalente alla base forte consumata di KCl.

In entrambi i casi il pH, rispetto all'HCl varia in modo limitato.

Un esempio del caso b) è quello che accade quando si costruisce la curva di titolazione di HCl con KOH: all'inizio della titolazione il pH varia molto lentamente, e questo dimostra che l'acido forte HCl ha le caratteristiche di una soluzione tampone.

HCl + KOH.pdf
HCl + KOH.pdf

RhOBErThO

2017-04-29 22:17

Ma il KCl ai fini del tampone è inutile, o sbaglio? Io ho sempre saputo così, che bastava Una soluzione concentrata di acido o base forte.

experimentator

2017-04-30 01:06

E' da molto tempo che non mi occupo di titolazioni , in quanto per 35 anni mi sono occupato di analisi cliniche , ma definire la curva li rappresentata la titolazione di una soluzione tampone mi sembra fuorviante .

Quella è una tipica curva di titolazione acido base forte , come riportato in tutti i libri di testo di chimica . 

Il tutto rientra nei parametri previsti secondo i calcoli per un acido forte seguendo le relative diluizioni che avvengono durante la titolazione . 

Se si parte da un ac, forte come HCl a 0.1 N il pH ovviamente è 1 . 

Se per assurdo titoliamo con semplice H2O  50 ml +50 ml HCl, alla fine la conc di HCl diventa 0.05 , con vol 100 ml . Il pH =-log0.05=1.3  . Il pH come si vede è variato di poco , allora cosa ho ottenuto una soluzione tampone ? 

Una tipica curva di titolazione tampone l'ho trovata qui nel file allegato:

      Calcoli V/mL  NaOH (aq)

 0,100M [H3O+] / M [OH-] / M pH 0 1,30•10-3 7,45•10-10 2,87 5,00 3,60•10-5 2,72•10-10 4,40 7,50 1,80•10-5 5,56•10-10 4,74 10,0 0,900•10-5 1,11•10-10 5,00 14,7 0,367•10-6 2,72•10-8 6,43 14,8 0,243•10-6 4,12•10-8 6,61 14,9 0,120•10-6 8,28•10-8 6,90 15,0 1,92•10-9 5,20•10-6 8,72 15,1 3,01•10-11 3,32•10-4 10,5 15,2 1,51•10-11 6,62•10-4 10,8 15,3 1,01•10-11 9,90•10-4 10,9 20,0 7,00•10-13 1,40•10-2 12,2 25,0 4,00•10-13 2,50•10-2 12,4 30,0 3,00•10-13 3,30•10-2 12,5

La curva di titolazione mostra chiaramente che la soluzione tampone presenta la sua massima efficacia quando Ca = Cs a cui corrisponde pH = - log Ka = pKa .

Se ad un litro di acqua pura vengono aggiunte 0,01 moli di HCl il pH varia da 7 a 2 (pH=-log(0,01) =2,0), ovvero di 5 unità. 

 L’aggiunta della stessa quantità di HCl ad un litro di soluzione tampone può far variare il pH di circa 0,1 unità.

Per questo motivo le soluzioni tampone sono molto importanti  soprattutto a livello biologico.

Titolazione CH3COOH-NaOH.pdf
Titolazione CH3COOH-NaOH.pdf
lezione_8_soluzioni_tamponi_titolazioni.pdf
lezione_8_soluzioni_tamponi_titolazioni.pdf

LuiCap

2017-04-30 10:24

experimentator ha scritto:

... ma definire la curva li rappresentata la titolazione di una soluzione tampone mi sembra fuorviante .

Io però non ho scritto che la curva che ho allegato rappresenta la titolazione di una soluzione tampone. :-(

Ho scritto chiaramente che si tratta della curva di titolazione che si ottiene quando si addiziona una base forte (KOH) a titolo noto ad un volume noto di acido forte (HCl) a titolo noto; la soluzione che si ottiene prima del punto equivalente è formata da HCl + KCl e mostra una variazione limitata di pH, quindi può essere definita una soluzione tampone.

experimentator

2017-04-30 14:27

Permettimi una osservazione , ma la variazione di pH non è limitata , ma è quella prevista per la concentrazione dell'acido presente nella soluzione applicando la formula pH=cologH+ . Nei sistemi tampone la formula da applicare , come ben sai è quella Nota come equazione di Henderson-Hasselbalch : pH = pK a + log[base]/[acido]. Per aggiunta di 0,01 mol/l di un acido forte (per esempio, https://it.wikipedia.org/wiki/Acido_cloridricoacido cloridrico) in acqua distillata il pH passa da 7 a 2. Un salto di 5 unità che corrisponde a un aumento di 100.000 volte della concentrazione di ioni H+ liberi. Per aggiunta della stessa quantità di acido forte a una soluzione tampone contenente 0,1 mol/l di acido acetico e 0,1 mol/l di acetato di sodio il pH passa da 4,75 a 4,65. Un salto di sole 0,1 unità. Il salto di pH di soli 2 punti , nella curva di titolazione sembra poco perchè il calcolo è su scala logaritmica in base 10 , ma basta ricordare che una conc, di HCl 0.01 N , con 0.1 N o 1 N ,differiscono di 10 e 100 ordini di grandezza .   Come ben sai i sistemi tampone sono molto importanti a livello biologico proprio per questa loro proprietà di mantenere costante il pH sotto certe condizioni , basta ricordare che nell'esame emogasanalisi il  range del pH 7.38-7.42  , acidosi e alcalosi (bicarbonati), fa la differenza tra la vita e la morte di un soggetto . Nel sistema tampone ac. acetico -sale , lo ione acetato  CH3COO-  svolge l'importante funzione di sequestrare H+ formando CH3COOH , acido debole , limitando  l'acidità della soluzione .  Nella soluzione HCl  + KCl  , lo ione Cl- non svolge questa funzione ,essendo una base debolissima.  Il salto di pH limitato (?)in fase di titolazione non significa nulla in quanto l'acido vine semplicemente neutralizzato dalla base formando H2O e scomparendo dalla soluzione , oltre all'effetto di diluizione della soluzione messa per titolare .   

I seguenti utenti ringraziano experimentator per questo messaggio: RhOBErThO

LuiCap

2017-04-30 21:30

Ti consiglio la lettura di queste due discussioni:

http://www.myttex.net/forum/Thread-Grafico-sull-andamento-del-potere-tamponante-di-una-soluzione-0-1-di-acido-acetico

http://www.myttex.net/forum/Thread-potere-tamponante

experimentator

2017-05-02 07:42

Non per fare polemica . Presi la mia laurea nel lontano 1978 , da allora mi sono occupato di analisi cliniche in ambito ospedaliero .Ora sono in pensione. Seguo da poco questo forum che mi serve soprattutto come svago e ricordo di cose chimiche .  Ma la curva descritta io la interpreto in altro modo almeno in parte. L'azione del tampone viene esplicitata come descritto dall'acido debole intorno al suo punto di pK +o-1  , quindi nella curva intorno 4.75 pH . pH=pKa +-1 . Nei sistemi tampone la formula da applicare ,  è quella Nota come equazione di Henderson-Hasselbalch : pH = pK a + log[base]/[acido]. Le curve latrali del grafico intorno a pH =2 e pH =12 non esprimono dei sistemi tamponi , ma semplicemente la tendenza  che ha la soluzione durante la titolazione di raggiungere il pH limite della soluzione di partenza e della soluzione titolante . Mi spiego meglio se parto da una con di HCl 1N  il pH=0 , 0.1 N pH=1 ,0.01N pH=2 ecc.  Idem dicasi per la base titolante NaOH 1N, oppure 0.1N,oppure 0.01 N . Come si può vedere da questa curva di titolazione in allegato .  Conclusione a mio modesto parere non vi è nessun sistema tampone HCl+NaCl . Il pH in questi casi è quello previsto per gli acidi forti pH=cologH+  , dipende solo dall'acido presente e non vi è nessun effetto tampone del sale formatosi Na+ , Cl- . Infatti il pH si sposta si ben 4 unità in dipendenza della conc. acida o basica. Nei sistemi tampone invece il pH si sposta nei dintorni del suo pKa.     

titolazione 001.jpg
titolazione 001.jpg

I seguenti utenti ringraziano experimentator per questo messaggio: RhOBErThO

LuiCap

2017-05-02 23:10

http://aulascienze.scuola.zanichelli.it/esperto-chimica/2014/03/31/un-tampone-inusuale/

RhOBErThO

2017-05-03 05:16

Ecco, quindi non esiste il sistema tampone HCl/Cl-, ma solo un tampone formato da un acido forte concentrato. La base Cl^- non ha nessuna influenza.

experimentator

2017-05-03 14:12

LuiCaphttp://aulascienze.scuola.zanichelli.it/esperto-chimica/2014/03/31/un-tampone-inusuale/

Certo su internet si trova di tutto e di più , ma non è il vangelo . 

Chi sarebbe questa Tiziana Fiorani che ha risposto in quel modo , che titoli accademici ha ?

Alla domanda posta risponde:

"La domanda è incompleta (o mal formulata) e non posso quindi procedere a effettuare calcoli "

Come mai non puoi effetuare calcoli ? Hai tutti i dati !

Procedo : se pH=1.2  la conc. di H+ = 0.063 M infatti log 0.063=-1.2 

Siccome il volume della soluzione acida è 0.900 L ottengo 0.9*0.063= 0.0567 M di HCl .

Per neutralizzare 0.0567 M di acido ho bisogno di 0.0567 M di base NaOH . 

Siccome NaOH 1.0 M , prelevo 0.0567 L , cioè 56.7 ml di base e neutralizzo . 

Citazione da Tiziana Fiorani:

 "Quando, per esempio, a 1,0 L di una soluzione di HCl 1 M si aggiungono 0,2 L di una soluzione di NaOH 1 M, avviene la reazione di neutralizzazione  che porta alla scomparsa di 0,2 mol di HCl e ad un aumento del volume della soluzione da 1,0 a 1,2 L (considerando additivi i volumi). La concentrazione dell’acido residua risulta pertanto pari a 0,666 mol/L e il pH passa dal valore iniziale 0 al valore 0,177; il sistema, nonostante l’aggiunta di una non irrilevante quantità di base forte, ha contenuto la variazione di pH entro un intervallo molto ristretto, inferiore a 0,2 unità, e si è quindi comportato da sistema tampone."

Si è comportato da sistema tampone ? Quanto mai ? Quelli sono i calcoli normali per un acido forte . 

Lo ione Cl- non è diventato HCl , in quanto appena lo fosse immediatamente si dissocierebbe in H+ e Cl- . La domanda posta dall'esercizio riguardava una conc. 0.063 M di HCl . 

In quanto ai tamponi unilaterali ecco un esempio di tamponi unilaterali .

Tamponi Unilaterali

SALI derivati da:

⦁ Base debole/acido forte (NH4Cl; AlCl3)

tamponano le basi forti convertendole in basi deboli (NH4OH) o in precipitati Al(OH)3

⦁ Acido debole/base forte (Na2CO3; CH3COONa)

 tamponano gli acidi forti  convertendole in acidi deboli           (H2CO3; CH3COOH)

Na2CO3 ≃ 11,5 tampone unilaterale pH = 4-11,5

CH3COONa ≃ 9 tampone unilaterale pH = 3-9

https://www.google.it/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&ved=0ahUKEwjKp7W_9tPTAhUKalAKHSoZAOEQFggpMAE&url=https%3A%2F%2Fmoodle2.units.it%2Fmod%2Fresource%2Fview.php%3Fid%3D22537&usg=AFQjCNGwGqNgBD8zgy2JdEtNtt7dZtX5rg

Saluti .

I seguenti utenti ringraziano experimentator per questo messaggio: RhOBErThO