Tampões - Referencial Teórico

Solução Tampões
São soluções usadas para tentar manter o pH dentro de uma faixa adequada para determinado procedimento laboratorial. Embora no presente haja disponível no mercado soluções tampões, na maioria das vezes essas são preparadas pelo usuário. Para tal é necessário um conhecimento teórico sobre tampões e familiaridade com operações matemáticas. Assim, uma solução tampão é composta de um par ácido fraco (ácido conjugado) e seu sal (base conjugada), mas um tampão pode também ser composto de uma base fraca(base conjugada)e seu respectivo par (ácido conjugado). Exemplificando, tampão acetato é composto de ácido acético (H3CCOOH)e íon acetato (H3CCOO-). Ele pode ser preparado a partir do ácido acético e um dos seus sais (acetato de sódio ou potássio). Entretanto,mesmo não havendo no laboratório o sal acetato é possível preparar tampão acetato só a partir de ácido acético adicionando-se NaOH ou KOH para gerar o sal correspondente. . Com relação aos tampões tendo bases como seus componente o mais comum é o tampão Tris (tris-hidroximetilaminometano). Atualmente os componentes aciso/base conjugados do tampão Tris pode ser encontradas comercialmente, isto é, o Tris- base (base conjugada) e o tris Cloridrato de Tris (Tris-ácido, ácido conjugado) para o preparo do tampão. Entretanto na maioria das vezes só é encontrado no almoxarifado o Tris-base, de tal modo que para preparar esse tampão, será necessário gerar o tris-ácido pela adição de HCL. Devido a dificuldade com os cálculos e da disponibilidade no laboratório dos componentes do tampão, uma planilha Excel foi idealizada e partir dessa a ferramenta de cálculos aqui disponibilizada foi desenvolvida, facilitando o processo. Entretanto para o seu bom uso um conhecimento teóricos é requerido e alguns conceitos são relevantes: 1- Concentração do tampão: é expressa em molaridade e representa a soma das concentrações dos dois componentes do tampão(ácido+base). Exemplificando, tampão acetato 0,1 M significa que a soma do número de mols do ácido mais a do sal é igual a 0,1. 2- pH do tampão : é dado pela relação do nº. de mols do sal pelo ácido e matematicamente expressa pela fórmula: pH = pka + log [sal] (1) [ácido] pka = -log Keq Sendo que pka é uma constante para determinado ácido, valor esse encontrado em manuais de laboratório, e Keq é a constante de equilíbrio de dissocição do ácido fraco. Para o preparo de um tampão é necessário: 1º Calcular pela equação (1) a relação do nº de mols de acido pelo de sal para fornecer o pH desejado. 2º Como a soma do nº mols de sal mais ácido é igual ao nº de mols(n) total do tampão. [ n= M x V (L)], calcula-se o nº de mols de sal e de ácido necessários para fornecer a concentração e o pH final do tampão. Essas fórmulas foram embutidas no sistema de cálculos mostrados a seguir, possibilitando o cálculo da massa ou volume do soluto necessários para o preparo de um tampão e para tal as seguintes etapas devem ser seguidas para cada sistema em particular. Passo a Passo no Preparo de Solução Tampão a) Disponho no laboratório dos dois componentes do tampão. 1- Selecionar na janela "tenho ácido e base (sal)" 2- Selecionar no sistema de calcular o ácido componente do tampão, se ele é um sólido ou líquido. 3- Selecionar a planilha correspondente. 4- Informar a) o pH desejado do tampão b) A concentração molar desejada c) O volume (em litros) do tampão d) Os pesos moleculares e as purezas dos componentes ácidos e base (sal) do tampão. e) O pka do ácido componente do tampão f) Se o ácido do tampão for um líquido informar a densidade 5- Pesar ou pipetar os valores obtidos para o sal e ácido. 6- Dissolver e completar para o volume final desejado de solução 7- Checar o pH e se necessário acertar. 8- Completar o volume e armazenar em frascos devidamente rotulados, como ilustrado em %. b) Há no laboratório somente o componente ácido do tampão Exemplo: a) Tenho só ácido láctico e preciso de tampão lactato de Na, i.e, não tenho o sal lactato de Na, ou b) Só tenho NaH2PO4, preciso de tampão fosfato pH 7,4 mas não tenho o sal (Na2HPO4) Nesses casos o nº mols de sal será gerado por uma solução de NaOH 1,0 M a qual deverá ser preparada pelo usuário. Passo a Passo para o Cálculo 1- Selecionar na janela "tenho somente o ácido" 2- selecionar a forma física do ácido 3- informar a) O pH desejado do tampão b) A concentração desejada para o tampão c) O volume (em litros) da solução tampão d) O pka do ácido componente do tampão e) O peso molecular e a pureza do componente ácido do tampão f) Se o ácido for líquido, digite a sua densidade 4- Pesar ou pipetar a quantidade de ácido calculado 5- Dissolver o ácido em volume de água menos (75% menor que o volume final desejado de solução) 6- Adicionar o volume calculado de NaOH 1,0 M 7- Verificar o pH e acertar se necessário 8- Completar o volume e armazenar em frascos devidamente rotulados, como ilustrado em %. c)Há no laboratório sómente a Base Conjugada Exemplo: a)Tenho só Tris-base e preciso de tampão Tris 0,1M pH 7,0 b)Assim o componente ácido do tampão será gerado por uma solução de HCl 1,0 M, o qual deverá ser preparado pelo usuário Passo a passo para o calculo 1. Selecionar na janela "tenho somente a base" 2. Selecionar a forma física da base 3. Informar a) O pH desejado do tampão b) A concentração desejada para o tampão c) O volume (em litros) da solução tampão d) O pka do ácido componente do tampão e) O peso molecular e a pureza do componente ácido do tampão f) Se o ácido for líquido, digite a sua densidade 4. Pesar ou pipetar a quantidade de ácido calculado 5. Dissolver o ácido em volume de água (75% menor que o volume final desejado de solução) 6. Adicionar o volume calculado de HCL 1,0 M 7. Verificar o pH e acertar se necessário Completar o volume e armazenar em frascos devidamente rotulados, como ilustrado em %.



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