Cálculo de Alterações de pH em uma Solução Tampão

Ocorre uma ligeira alteração do pH numa solução amortecedora mediante a adição de uma pequena quantidade de ácido forte ou a adição de uma pequena quantidade de base forte. Esta alteração de pH é calculada em duas etapas distintas. Primeiro, um cálculo estequiométrico é utilizado para determinar a alteração nas concentrações.Depois, o cálculo do equilíbrio é utilizado para determinar o novo pH da solução, utilizando uma tabela ICE ou a equação de Henderson-Hasselbalch. O pH de um amortecedor contendo dois molares de ambos ácidos hidrofluorídricos e fluoreto de sódio pode ser calculado antes e depois de adicionar um ácido forte ou base. A equação Henderson-Hasselbalch pode ser utilizada para determinar o pH inicial deste amortecedor porque as concentrações são elevadas relativamente ao Ka do ácido fraco, e à alteração das concentrações é inferior a 5 por cento.O pKa para o ácido fluorídrico pode ser calculado para ser 3, 46. Quando a concentração do ácido fraco e da base conjugada numa solução são iguais, o pH é igual ao pKa. Por conseguinte, o pH inicial é de 3, 46.Se 0, 2 mols de ácido clorídrico for adicionado a um litro deste amortecedor, com o pressuposto que provoca uma alteração insignificante no volume, o ácido adicionado é neutralizado por os íons de flúor, produzindo ácido fluorídrico. Isto leva a uma diminuição estequiométrica na concentração de íons de flúor por 0, 2 mols e um aumento igual numa concentração ácida hidrofluorídrica. As novas concentrações podem ser inseridas na equação Henderson-Hasselbalch Quando resolvido, o novo pH é 3, 37, menos do que o pH inicial com valor de 3, 46.Como foi adicionado um ácido forte, há uma diminuição do pH, mas a redução é pequena porque a solução é amortecida. Em contraste, se 0, 1 mols de hidróxido de sódio for adicionado a um litro do amortecedor, com o pressuposto que provoca uma alteração insignificante no volume, a base adicionada é neutralizada através de reação com o ácido fluorídrico. Isto causa uma diminuição estequiométrica na concentração ácida do hidrofluorídrico por 0, 1 mols e um aumento igual do íon de flúor.Utilizando a equação de Henderson-Hasselbalch, o pH da solução é de 3, 50, que é ligeiramente superior ao valor inicial de pH de 3, 46 devido à adição de hidróxido de sódio.