Relatorio de pratica

1. Preparação e propriedades da
solução tampão
Universidade Federal do Ceará
Química Geral II
Paulo George Cavalcante de Freitas
0337845
Judith Feitosa

2. 1. Objetivos
Preparar soluções tampões com pH diversos e de modos
diferentes;
Observar e entender as propriedades e funcionamento das
soluções tampão;
Determinar a capacidade tamponante de diferentes soluções
tampões.

3. 2. Introdução
Nas soluções em geral é necessária apenas uma pequena quantidade de um ácido
forte para alterar drasticamente o pH . Para algumas experiências , no entanto , é
desejável manter um pH relativamente constante ao passo que os ácidos ou bases
são adicionados à solução. As soluções tampões são projetadas para preencher
esse papel. Químicos usam tampões rotineiramente para moderar o pH de uma
reação . A Biologia encontra usos múltiplos para tampões que vão desde o
controle do pH do sangue ate assegurar que a urina não atingir níveis
dolorosamente ácidas.
Um tampão é simplesmente uma mistura de um ácido fraco e a sua base
conjugada ou uma base fraca e o seu ácido conjugado. Os tampões reagem com
qualquer ácido ou base adicionados para controlar o pH.
Um tampão funciona através da substituição de um ácido ou base forte com um
fraco. Próton do ácido forte é substituído por íons do ácido fraco. A base forte é
substituída pela base fraca. Estas substituições de ácidos e bases fortes para os
mais fracos dar aos tampões sua capacidade extraordinária de moderar o pH .
Quando os íons de hidrogênio são adicionados a um tampão, estes serão
neutralizado pela base presente no mesmo. Hidroxilas, serão neutralizadas pelo
ácido. Estas reações de neutralização não tem muito efeito sobre o pH global da
solução tampão.
Quando se seleciona um ácido por uma solução tampão, tenta-se escolher um
ácido que tem um pKa perto do pH desejado. Isto dará ao tampão quantidades
quase equivalentes de ácido e de base conjugada por isso ele será capaz de
neutralizar tanto H + e OH- quanto for possível.

4. 3. Procedimento experimental e resultados
Parte 1 – Preparação de um tampão de ácido acético/acetato de sódio com
pH = 5,2 (solução tampão A)
A fim de preparar uma solução de 50,0mL de ácido acético 1 mol/L foram feitos
os seguintes cálculos.
Tendo em vista que a massa molar do ácido acético é 60g/mol, calculou-se a
massa necessária para preparar a solução:
Como o acido acético é liquido foi necessário calcular quantos mL deveriam ser
utilizados. A densidade do acido é 1,05g/mL e sua concentração é 99,7%.

5. Assim, foi preparada a solução de 50 mL de acido acético, sabendo que a
quantidade necessária era de 2,9 mL do acido. Em seguida 10 mL da solução
preparada foi pipetada para um balão volumétrico de 100 mL.
Logo após, foi calculada a quantidade necessária de acetato de sódio necessária
para produzir uma solução tampão com pH de 5,2.
Como o pKa do ácido acético é 4,74 e sua concentração é 0,1 mol/L podemos
calcular a concentração necessária de acetato de sódio para formar a solução
tampão.
Com a concentração necessária em mãos e sabendo a massa molar do acetato
(136g/mol) calculou-se a quantidade de gramas que devem ser utilizadas para
formar o tampão:

6. Foram adicionados 3,92 g de acetato de sódio ao acido acético para formar o
tampão desejado, o volume foi completado ate 100 mL com água destilada.
Com um medidor de pH foi determinado o pH real da solução tampão , que foi
de 5,24.
Parte 2 – Preparação da solução tampão por titulação (solução tampão B)
Adicionou-se 10 ml da solução de acido acético 1mol/L que foi preparada na
parte 1 a um balão de 100 mL que foi completado com água destilada ate a
aferição. Essa solução foi dividida em duas partes A e B.
Uma das partes foi titulada com NaOH 0,5 mol/L utilizando-se a fenolftaleína
como indicador. Foram utilizadas 8,5 mL de base na titulação.
Logo após as duas partes foram misturadas e o pH foi medido, dando 4,68.
Parte 3 – Verificação das propriedades de um tampão
Em 25 mL do tampão B foi adicionado 1 mL de HCl 0,5 mol/L o pH foi medido
dando 4,1.
Esse mesmo sistema foi repetido quatro vezes, em cada um foi utilizado soluções
diferentes, mas nas mesmas quantidades e concentrações. Os resultados estão
presentes na tabela abaixo.

7. Tabela 1: Soluções contidas em cada sistema e seus respectivos pH.
SISTEMAS
Tampão B + HCl
Tampão B + NaOH
H2O + HCl
H2O + NaOH
pH
4,1
5,2
1,8
12,0
Parte 4 – Determinação da capacidade tamponante, em relação a adição de
HCl 0,5 mol/L dos tampões A e B
A fim de determinar a capacidade tamponante dos tampões A e B em relação a
adição de HCl 0,5 mol/L foi feito o seguinte procedimento, adicionou-se HCl 0,5
mol/L e mediu-se o pH. Logo após, foi adicionada mais uma quantidade de HCl
e o pH foi ,novamente, medido.
Repetiu-se esse processo nos dois tampões ate que estes estourassem. Os
resultados foram colocados na tabela abaixo.
Tabela 2: Tampão A e seus respectivos pH na presença de HCl.
pH inicial do tampão
pH após a adição de 4,0mL de HCl 0,5 mol/L
pH após a adição de 8,0mL de HCl 0,5 mol/L
pH após a adição de 12,0mL de HCl 0,5 mol/L
Tampão A
5,24
4,6
4,2
3,2
Tabela 3: Tampão B e seus respectivos pH na presença de HCl.
pH inicial do tampão
pH após a adição de 1,0mL de HCl 0,5 mol/L
pH após a adição de 2,0mL de HCl 0,5 mol/L
pH após a adição de 3,0mL de HCl 0,5 mol/L
Tampão B
4,68
4,1
3,2
1,61

8. Parte 5 – Determinação da capacidade tamponante, em relação a adição de
NaOH 0,5 mol/L dos tampões A e B
A fim de determinar a capacidade tamponante dos tampões A e B em relação a
adição de NaOH 0,5 mol/L foi feito o seguinte procedimento, adicionou-se 2,0
mL de de NaOH 0,5 mol/L e mediu-se o pH. Logo após, foi adicionada mais 2,0
mL de NaOH e o pH foi ,novamente, medido.
Repetiu-se esse processo ate que os tampões estourassem. Os resultados foram
colocados na tabela abaixo.
Tabela 4: Tampão A e seus respectivos pH na presença de NaOH.
pH inicial do tampão
pH após a adição de 2,0mL de NaOH 0,5 mol.L-1
pH após a adição de 4,0mL de NaOH 0,5 mol.L-1
pH após a adição de 6,0mL de NaOH 0,5 mol.L-1
pH após a adição de 8,0mL de NaOH 0,5 mol.L-1
Tampão A
5,24
5,5
6,32
12,14
12,44
Tabela 4: Tampão A e seus respectivos pH na presença de NaOH.
pH inicial do tampão
pH após a adição de 2,0mL de NaOH 0,5 mol.L-1
pH após a adição de 4,0mL de NaOH 0,5 mol.L-1
pH após a adição de 6,0mL de NaOH 0,5 mol.L-1
Tampão B
4,68
5,43
12,1
12,43

9. 4. Discussão
Na parte 1 do experimento a solução tampão foi feita misturando o acido acético
(acido fraco) e seu sal no caso acetato de sódio o pH observado foi 5,24 que era
justamente o pH esperado 5,2, isso mostra que o procedimento foi feito de forma
correta sem muitos erros ao longo do processo.
Na parte 2 a solução tampão é feita através de uma titulação, com o gotejamento
de NaOH no meio, o que levou a formação de acetato de sódio como pode ser
visto na reação .
CH3COOH(aq) + NaOH(aq) ↔ CH3COO-(aq) + Na+ + H2O(l)
A fenolftaleína foi utilizada como indicador para mostrar a viragem através de
sua mudança de incolor para rosa, essa mudança ocorreu depois de consumir 8,5
mL de NaOH. Levando em conta que o pH esperado dessa solução deveria ser
4,74 valor referente ao pKa do acido acético e na equação de HendersonHasselbalch tanto o acetato quanto o acido acético tem concentrações iguais
esses valores não influenciarão. Assim o pH esperado 4,74 é aproximadamente
igual ao pH obtido 4,68. Logo, pode-se afirmar que houve uma boa preparação
da solução padrão e a titulação foi bem sucedida.
Na parte 3 foi observada algumas das propriedades de um tampão, no primeiro
sistema foi utilizado o tampão B com um acido forte, nesse caso o HCl. A reação
que ocorre pode ser descrita da seguinte forma:
CH3COO-(aq) + H+ ↔ CH3COOH(aq)
Nessa reação o íon H+ liberado pelo HCl vai reagir com o íon acetato presente na
solução impedindo que o pH do tampão diminua de maneira considerável.
No sistema 2 foi utilizado o tampão B com uma base forte, nesse caso o NaOH.
A reação que ocorre no sistema é a seguinte:
CH3COOH(aq) + OH-(aq) ↔ CH3COO-(aq) + H2O(l)

10. Nessa reação o íon OH- liberado pelo NaOH é consumido pelo acido acético,
impedindo que houvesse uma mudança considerável no pH da solução tampão.
Assim, pode-se observar que mesmo com a presença de ácidos e bases
considerados fortes a mudança no pH foi discreta, mostrando a capacidade
tamponante da solução. No sistema 3 a água é colocada na presença do HCl e
com isso o seu pH mudou de forma muito brusca, indo de 5,9 para 1,8 e no
sistema 4 a água é colocada na presença do NaOH, o que também causa uma
mudança brusca de 5,9 para 12.
Essas mudanças bruscas no pH mostram que a água, diferente da solução tampão
B, não possui capacidade tamponante considerável.
Na parte 4 busca-se observar a capacidade tamponante das soluções em relação a
quantidade de HCl, no tampão A pode-se observar que a solução não tem uma
mudança considerável com o acréscimo dos primeiros 4 mL de HCl, com o
acréscimo de mais 4 mL já se observa um aumento maior na diferença entre o pH
inicial e final, com a terceira adição o tampão finalmente estoura, não
conseguindo mais contrabalancear a quantidade de H+ presente no meio com a
quantidade da base conjugada presente nesse tampão, que é justamente quem vai
neutralizar esse H+ em excesso.
Já em relação ao tampão B a quantidade de acido colocada em cada sistema foi
menor, foi adicionada 1 mL de HCl com o passar dos sistemas. A diferença entre
os pHs já se torna evidente no segundo sistema, sendo no terceiro, após 3 mL de
HCl que o tampão finalmente estoura, não conseguindo mais neutralizar o
excesso de H+ presente no meio.
A parte 5 busca observar a capacidade tamponante das soluções em relação a
quantidade de NaOH. Nos sistemas com o tampão A foi possível observar que
com a adição da base o pH não teve mudança brusca, ate o segundo acréscimo,
onde já é possível observar uma mudança considerável no pH, mas foi somente
na terceira adição que o tampão estourou, não sendo mais capaz de neutralizar o
OH- presente no sistema, essa neutralização é feita pelo acido acético existente
no tampão.
No tampão B pode-se observar que o tampão estoura muito mais rapidamente
que o tampão A, na segunda adição o tampão B já perde sua capacidade
tamponante. Assim fica claro que o tampão A tem mais capacidade tamponante
que o tampão B.

11. 5. Conclusão.
Diversas soluções tampões com pH diferentes foram feitas, utilizando métodos
diferentes.
Foi possível observar algumas características dos tampões e compara-las com
outras substancias, como a água. Mostrando que somente a solução tampão
consegue manter o pH constante na presença de um acido ou base forte, enquanto
que a água tem mudanças bruscas no pH.
Por fim, foi possível determinar a capacidade tamponante das soluções tampões
formadas. O tampão A mostrou de forma clara que possui uma maior capacidade
tamponante que o tampão B, como pode ser facilmente observado nas tabelas e
discussões acima.
6. Referencias
KOTZ, J.C. & TREICHEL, P. JR. (2003). Química e Reações Químicas, Vol.
II, LTC.
RUSSEL, J.B (1994). Química geral, São Paulo,Vol.I, Editora Mc Graw-Hill do
Brasil.
BROWN, T. L.; LE MAY JR, H. E.; BURSTEN, B. E.; BURDGE, J. R.
Química: A Ciência Experimental. São Paulo: Pearson Education, 2005.