Una soluzione tampone è una miscela di un acido debole e del suo coniugato alcali, o viceversa. Il suo pH cambia a malapena quando vengono aggiunte piccole quantità di un acido o di un alcali. Questo rende cruciale per gli esperimenti di laboratorio quando i livelli di pH devono essere mantenuti costanti.
TL; DR (troppo lungo; non letto)
Per preparare una soluzione tampone di acido citrico, mescolare acido citrico con citrato di sodio (una base coniugata) in acqua deionizzata o distillata, mescolando la soluzione fino a raggiungere il livello di pH desiderato.
Principio di Le Chatelier
Nel 1884 il chimico e ingegnere francese Henry-Louis Le Chatelier offrì uno dei concetti centrali degli equilibri chimici, noto in seguito come principio di Le Chatelier. Descrive cosa succede a un sistema quando qualcosa lo rimuove temporaneamente dall'equilibrio. Un modo per farlo è cambiare la concentrazione di uno dei componenti di una reazione. il pH è una misura inversa della concentrazione di ioni idrogeno di una soluzione; le soluzioni con un'alta concentrazione di ioni idrogeno hanno un pH basso e le soluzioni con una bassa concentrazione di ioni H + hanno un pH elevato. Una soluzione tampone deve contenere sostanze che rimuovono eventuali ioni idrogeno o ioni idrossido aggiunti ad essa, altrimenti il pH della soluzione si sposterà. Quando crei una soluzione tampone acida, inclini la posizione dell'equilibrio oltre un lato. Quando si crea una soluzione tampone alcalina, la posizione di equilibrio si sposta indietro verso l'altro lato. Il tampone agisce contrastando il cambiamento e ristabilendo un equilibrio.
Acido citrico vs. citrato di sodio
Un tampone di acido citrico funziona allo stesso modo di un tampone citrato di sodio. Per fare questo, hai bisogno sia dell'acido citrico che della base coniugata, citrato di sodio. L'acido citrico è un acido organico debole che si presenta naturalmente negli agrumi e può mantenere efficacemente un pH da 3 a 6.2. Il citrato di sodio è il sale sodico dell'acido citrico., Con attività alcalinizzante. Bastano pochi minuti per preparare un tampone citrato di sodio.
Preparazione della soluzione tampone
Miscelare 7,2 ml di acido citrico e 42,8 ml di citrato di sodio. Aggiungere abbastanza acqua deionizzata per portare il volume totale della miscela a 100 ml. L'acqua utilizzata nei tamponi deve essere il più pura possibile (deionizzata o distillata) per mantenere un pH neutro (cioè per garantire che l'acqua non influisca sul livello del pH). Utilizzare un pHmetro sensibile per regolare il pH e raggiungere il livello desiderato. Indossare sempre occhiali e guanti protettivi. Si raccomanda la supervisione di un adulto per esperimenti scientifici.
